大型立加机床进给系统刚柔耦合分析

进给系统作为立式加工中心的重要部件之一,其振动特性对产品的加工质量具有重要影响。以某大型立式加工中心为研究对象,建立了滚珠丝杠进给系统的刚柔耦合模型,分析进给系统的丝杠动态特性,研究了丝杠在不同转速范围内的振幅变化规律,分析了滚珠丝杠的静态和动态力学响应。模拟仿真的结论验证该大型立加机床进给系统能达到设计要求,并为大型立加机床进给系统的设计优化提供了理论依据。     

铣车加工中心双驱进给系统静动态特性分析

以铣车复合加工中心双滚珠丝杠进给系统为研究对象,基于有限元方法对其进行静动态特性分析。建立了滚珠丝杠进给系统机械模型,对双驱进给系统提出了一种改进方案,通过静动态特性分析验证了改进方案。分析结果表明该改进方法能够有效的提高双驱进给系统的静动态特性,为双驱进给系统的合理使用和静动态特性的提高提供了可靠的理论依据。     

某型立式加工中心结构动态特性研究

以某型立式加工中心为研究对象,首先进行实物建模并做必要的简化,将其转化为结构力学模型,并进行模态分析,得到了立式加工中心的振型和固有频率等动态特性;分析了主轴箱处在立柱不同位置对立式加工中心固有频率的影响;通过谐响应分析可知,立柱和主轴箱的结构对立式加工中心的模态影响最大;最后进行了试验模态,通过对比有限元和试验模态结果,验证了试验结果的可信性和有限元模型的准确性。在误差允许的范围内,有限元分析结果可以作为加工中心振动特性分析的参考依据,该方法对加工中心的设计优化及相关测试工作具有重要的参考价值。     

加工中心静刚度特性分析及实验研究

应用理论分析方法对影响加工中心静刚度的因素包括丝杠结构静刚度、进给伺服系统刚度、主轴-刀具系统静刚度、滚动导轨刚度等进行了分析.以立式加工中心VICTOR为例,分别采用数控进给加力方式和螺旋加力结构方式进行加力,实测了加工中心主轴端面与工作台间Z向和X向的静刚度值,测量结果显示加工中心的静刚度并不明显高于普通机床.为加工中心结构及系统的设计、工艺参数的选取等提供借鉴.     

多因素对双驱进给系统不同步误差影响

为研究立式加工中心双驱进给系统结构参数对双轴不同步误差影响规律,以立式加工中心KSMC1250双驱进给系统为研究对象,通过对双驱进给系统动力学分析,建立双驱进给系统不同步误差数学模型,该模型考虑丝杠导轨间距、摩擦等因素;建立动态仿真模型,分析双驱进给系统结构参数对双轴不同步误差的影响。结果表明,在数控机床双驱进给系统结构设计时,应尽量增大丝杠导轨间距,主轴箱部件重心的偏心参数尽量小,且减小主轴箱部件质量,以减小两轴不同步误差,从而提高数控机床加工精度。研究结果为数控机床双驱进给系统结构设计先进控制策略提供参考。     

加工中心滚珠丝杠对流换热系数的研究

采用热成像仪对VMC立式加工中心滚珠丝杠进给系统温度场进行测量,对丝杠温度数据进行指数函数拟合,根据能量守恒原理进行建模分析计算,获得滚珠丝杠的热边界条件;利用有限元分析软件Workbench对加工中心滚珠丝杠的温度变化规律进行分析,结果与实验数据进行对比,验证滚珠丝杠对流换热系数计算模型的正确性;并修正利用传统经验公式计算得到的对流换热系数,为立式加工中心的热分析提供参考。     

VMC1240立式加工中心进给系统设计

加工中心的性能很大程度上取决于进给伺服系统的性能,因此研究和开发高性能的伺服进给系统,是加工中心设计成败的关键之一。详细分析了立式加工中心进给系统的设计方法和步骤,介绍加工中心伺服电机的选择与计算,对进给系统的精度和刚度进行了验算,保证了设计的可靠性。     

负载惯量对双驱进给系统同步误差的影响分析

以精密卧式加工中心Z向双驱进给系统为研究对象,研究两轴摩擦力不同及重心偏移的情况下负载惯量对双驱进给系统同步误差的影响。首先,根据其结构及运动特点,建立其全闭环仿真控制模型;其次,利用Matlab/Simulink软件,分析了机械系统各结构参数和速度及加速度与同步误差之间的关系;最后,通过测量MCH63 Z向双驱进给系统在S形位移曲线路径下的同步误差,将实验结果与仿真结果对比,验证了模型及仿真分析的正确性。研究结果可为双驱进给系统结构设计及同步误差补偿研究提供一定的理论依据。     

高速数控车床进给系统静动态特性分析

高速数控车床的进给系统是重要部件,其静动态特性对机床整体性能的影响非常突出,应用ANSYS软件对高速数控车床进给系统进行了有限元分析.为了提高分析效率,对高速数控车床进给系统原始设计进行了简化,这些简化均不会对整体应力分布有明显影响.建立了高速数控车床进给系统有限元模型,分析其静态特性.通过模态分析得到高速进给系统固有频率和主振型,为高速数控车床的动态性能评估提供依据.     

重心驱动式龙门铣床滑枕的结构设计与分析

介绍了重心驱动理论的原理,并利用该理论对某龙门铣床的滑枕结构进行改进。通过有限元分析软件ANSYS Workbench对改进前后的结构进行静态分析和模态分析,根据对比得到的应变图和前六阶固有频率及振型图证明"重心驱动"理论能够明显改善滑枕的静动态特性。进一步对改进前后的Z轴进给系统进行谐响应分析对比,仿真结果表明改进后的Z轴进给系统较好的避免了共振现象。     

高速精密数控立式加工中心整机静动态特性分析

利用Pro/E强大的三维建模功能建立立式加工中心整机数学模型;采用有限元分析的基本方法和理论对整机进行静动态特性分析,根据静态计算结果和振型图找出结合部薄弱环节并对整机的动态特性做出评价;用专门的实验设备得出机床整机的静态和模态数据,来验证分析结果的正确性,为以后类似机床整机模型的有限元分析和无样机条件下的机床虚拟设计提供参考。     

基于动态特性分析的KVC800立式加工中心运行优化研究

在数控加工中心设计之初常会考虑固有频率的影响,但由于加工过程中不可避免的误差,对已投入使用的数控加工中心开展动态特性分析,掌握其各阶模态,对于优化加工中心的运行仍必不可少。对KVC800立式加工中心开展了ANSYS有限元模态分析、锤击法试验模态分析以及升速过程中振动信号的瀑布图分析,通过相互对比与验证,发现加工中心存在工作转频内的低阶模态。切削动态测试验证在此低阶模态下工件加工精度略低,为加工中心的优化运行提供了可靠依据。     

某型立式加工中心动态性能测试与优化分析

以某立式加工中心为研究对象,通过模态测试来分析该立式加工中心在动态性能上的薄弱点,并依据测试结论对该立式加工中心进行结构优化,最后对优化后的机床再次进行测试分析。测试结果证明此次优化效果显著,因此基于动态性能测试与优化的流程在立式加工中心的实际设计过程中具有重要的参考价值。     

数控机床伺服系统速度环的研究

分析了数控立式磨床垂直进给轴的机电动态特性,研究了伺服系统的速度环参数对伺服系统性能的影响.采用MATLAB/SIMULINK仿真技术分析了速度环比例增益和积分常数对机电动态性能的影响.经伺服系统实验验证了理论分析与仿真结果的正确性.研究表明速度环参数对消除进给系统的自激振荡有积极作用.     

基于ANSYS Workbench的主轴箱有限元分析及优化设计

以高速立式加工中心主轴箱为研究对象,针对其结构特点,利用ANSYS Workbench平台建立了有限元模型。分析主轴箱的实际工作情况,得到其刚度最差的工况位置,对此位置进行了铣削工况下的静力分析。对主轴箱进行模态分析,提取了前四阶固有频率及振型图。根据静动态特性分析结果对主轴箱进行了多目标多尺寸的优化设计。对优化后的主轴箱进行了静动态特性有限元分析,结果表明优化后的主轴箱静动态特性有显著提高。     

基于直接驱动的数控加工中心设计与静态性能分析

分析了直接驱动方式对机床结构的主要要求,介绍了一种适合于直接驱动的加工中心方案,以及电主轴、直线电机直接驱动进给系统的设计方法,对加工中心的主要结构部件进行了优化设计,利用有限元方法对整机进行了静态特性分析,分析结果表明,整机具有较好的静态性能.     

多轴联动龙门式加工中心主体结构有限元分析

采用有限元软件SAMCEF Mecano,建立了多轴联动龙门式加工中心主体结构的仿真模型,基于结合面特性参数数据库,采用用户自定义矩阵来处理机床结合部的接触问题,对加工中心进行了静、动态特性分析,得出了加工中心的静刚度、模态振型、动刚度.找出了机床的薄弱环节.通过建立动态的有限元模型,对加工中心进行了动力学分析,得出不同时刻应力变化云图.验证了静、动态特性分析的正确性.这些内容为进一步的研究加工中心的动态特性、结构优化设计以及轻量化设计提供了重要依据.     

数控机床进给系统静动态特性分析

进给系统作为数控机床的主要组成部分,其性能直接影响机床的加工精度和加工效率,对其静动态特性进行分析有着重大的意义.运用有限元方法对数控机床进给系统进行静动态特性分析,得到进给系统的静力变形云图、固有频率以及振动特性.分析结果表明:进给系统最大变形为5.6μm、最大屈服应力为2.8 MPa、安全系数达到15,均符合要求,...     

基于ANSYS的激光选区熔化装备进给传动系统结构优化设计

成形缸的进给传动系统作为激光选区熔化装备的主要组成部分,其静动态性能是影响激光选区熔化铺粉精度的关键因素,而进给传动系统的结构直接影响静动态特性的好坏,因此有必要对其进行设计与分析。以有限元软件ANSYS为工具,采用有限元的方法对进给传动系统进行静动态特性分析,仿真分析了单丝杆有无导柱的支承方式以及滚珠丝杆的安装位置对进给传动系统的影响。结果表明:有导柱支撑并且滚珠丝杆安装在成形缸正下方时,系统的静动态性能最佳。此外,在工艺方面研究了铺粉压力对该进给系统的影响。     

XH716／1立式加工中心的设计

结合XH716／1立式加工中心的设计过程,介绍了机床设计所要求达到的技术指标及采取的措施,通过对XH716／1立式加工中心的研制,积累了经验,成功地设计了进给系统、主轴传动系统、润滑系统和冷却系统。并着重考虑到机床的安全和可维护性能。改变了该机型没有重切削功能的局限,为国内制造业的快速发展提供了一种实用机型。