热缩刀柄夹持力的理论模型与有限元分析

HSK热缩刀柄是一种适合高速加工的新型工具系统,夹持力是决定其能否正常工作的关键,研究热缩刀柄夹持力的影响因素对生产过程具有指导意义.本文建立了热缩刀柄一刀具配合模型,研究了热缩刀柄-刀具配合夹持力的影响因素,利用有限元技术对夹持力的影响因素进行了仿真分析,验证了理论模型,解释了加工中掉刀现象的发生机理,并提出了在不同...     

HSK热缩刀柄-刀具失效分析

为充分发挥HSK热缩刀柄在高速加工中的应用潜能,分析了HSK热缩刀柄在高速加工中的失效形式,对材料强度失效和夹紧力失效两大方面进行了详细分析,并提出了相应的应对方法。综合考虑了HSK刀柄和刀具尺寸、过盈量、材料特性、离心力、传递扭矩等因素的影响。一般情况下,夹紧力不足是夹紧系统高速旋转失效的主要原因。对HSK热缩刀柄的失效形式进行了总结,并且分析了其主要原因,利用ANSYS进行了仿真验证,得出有益的时效应方案,为HSK热缩刀柄在实际加工应用中提供指导依据。     

热缩刀杆与刀柄接触应力的影响因素

为改善热缩刀杆与刀柄配合面的实际接触状态,对配合面接触应力分布的影响因素及规律进行了研究。采用Ansys参数化设计语言,构建了热缩刀杆与刀柄配合的参数化有限元模型,通过感压胶片测量了其配合面的接触应力,间接地验证了参数化模型的可靠性。通过获取热缩刀杆配合面的压力分布,对配合面上接触应力进行了分析计算。结果表明,随着热缩刀杆内径、厚度、配合长度、锥角的增加,配合面平均接触应力及最大接触应力减小,接触应力的均匀性降低,但接触应力的分布趋势及分布范围不变;适当增大刀柄厚度和选择适当刀杆厚度有利于减小应力集中。     

重载锻造操作机夹持力研究

对重载锻造操作机夹持力计算的重要性和困难性进行分析,指出钳口表面有别于一般意义上的机械手夹持面。并将夹持装置钳口与锻件接触面之间简化为钳口凸齿与锻件挤压槽的作用,提出一种夹持力计算的思路。根据使用工况,将钳口工作分为夹紧状态和夹持状态,阐述两种状态的工作特点和作用,建立工件夹持状态下的受力模型,计算夹持状态下钳口在水平和垂直两个位置时的夹持力。用放大系数修正后的夹持力确定钳杆夹紧液压缸输出力,实现夹紧状态时钳口与工件之间形成充分的凹凸齿作用,以保证钳口夹持状态时能够输出最大夹持力矩。结合钳口与工件接触表面的结构特点和作用,提出钳口凸齿设计的思路和原则。实例计算和虚拟样机仿真证明计算结果有效。     

磁粉夹持系统夹持力理论分析和实验研究

针对整体结构件加工过程中存在的装夹难的问题,提出了一种利用磁粉颗粒传递夹持力的装夹方案。介绍了磁粉夹持系统夹持的基本原理,分析影响磁粉夹持系统夹持力大小的各种因素,确定了磁粉颗粒的摩擦系数、磁感应强度和磁粉填充区域为主要的影响因素。通过实验测定了不同目数的磁粉颗粒的摩擦系数,并利用实验平台测定了电流大小、磁粉填充高度与夹持力大小的关系,根据实验数据确定了磁粉颗粒的目数,得出了磁粉填充高度、电流大小与垂直和水平夹持力的函数关系。     

数控机床刀柄中心孔磨床的研制

简要介绍了数控刀柄中心孔磨床的设计思想、主要结构及实际使用情况。该机床的创新点主要是采用旋转砂轮对磨削砂轮进行修整,另外主轴进给采用柔性进给系统,主轴转速采用变频器实现一定范围内的无级调速。     

巡检机器人行走夹持机构夹持力计算

由于重力影响使得机器人车体水平姿态发生倾斜，通过质心调节，可以保证车体水平，但由于控制系统存在误差，使得质心不可能正好落在单轮支撑点上，导致机器人车体在单轮悬挂时出现晃动。为此，提出了一种新的机器人行走夹持机构，这种机构采用轮爪复合，便于行走和越障。在分析了机器人车体发生晃动的原因之后，给出了夹持力计算公式，并对夹持机构抑制车体晃动的夹持力进行了计算，为夹紧电机的选取提供了理论依据。     

RFID高速刀柄动平衡的研究

主要讨论HSK刀柄装配RFID装置后引起的动不平衡,建立动不平衡坐标系,采用lagrange方程建立了HSK刀柄动不平衡情况下的数学模型。以HSK63刀柄为例计算动不平衡量,用HAIMER动平衡机进行了动平衡实验,实验结果与理论计算基本相符,所推导的数学模型为RFID高速刀柄动平衡设计提供了理论基础。     

高速加工的一种最新解决办法--Gewefa热缩夹紧的刀具夹持系统

2年前．在Renishaw(雷尼绍)New Mils的机工车间安装的Gewefa热收缩夹紧的刀具夹持系统已经成为一个按机床的主要程序工作的必备部件。     

基于UG模型的HSK刀柄预平衡设计

分析了HSK刀柄不对称结构设计引起的动不平衡,利用UG软件建立HSK刀柄预平衡模型,并计算其不平衡量。通过动平衡实验对建模进行验证,实验结果符合理论设计。     

HSK热装刀柄的加热性能分析

使用ANSYS中的电磁-热-结构耦合模块并通过中频感应加热正交试验对HSK热装刀柄的感应加热性能进行分析,分别得到刀柄理论感应加热最优温度及刀柄实际感应加热最优温度;以热循环过程中的温度为热载荷,分别使用ANSYS中的热-应力耦合模块以及Coffin-Manson公式,得到热装刀柄热疲劳方式与热疲劳寿命。采用热疲劳试验对预估热疲劳寿命进行了验证,指出适当选取保温时间可延长热疲劳寿命。     

不同刀柄装夹形式对使用精度影响的研究

讨论了不同装夹形式的刀柄度在静态和动态的状况,比较两种不同装夹形式的刀柄弹簧夹头刀柄和热装刀柄对使用精度的影响。总结出不同装夹形式的刀柄的使用场合,从而提高对刀柄使用的认识程度。     

高速刀柄—主轴联接疲劳强度可靠性研究

采用机械零件的可靠性设计方法,综合了影响高速刀柄的应力疲劳强度因素,对HSK刀柄装卸时的疲劳强度可靠性进行了定量分析,建立了高速刀柄—主轴疲劳强度可靠性模型,并给出了可靠度计算公式。通过有限元分析软件Workbench平台下的6σ模块,运用蒙特卡洛法模拟了HSK刀柄疲劳强度可靠度,并且分析了不同夹紧力下,过盈量的变化对高速刀柄—主轴疲劳强度可靠性的影响,为实际生产加工中更科学合理地定量选择夹紧力和过盈量提供了参考。     

高速主轴/刀柄联接的离心力效应分析

随着切削速度的提高 ,主轴 /刀柄联接性能在离心力的作用下发生很大变化 ,直接影响工件的加工精度和表面粗糙度。本文通过先进的非线性有限元技术分析了离心力对主轴 /刀柄联接特性的影响。研究表明 ,适当提高过盈量 (轴向拉力 )对于提高主轴 /刀柄联接特性具有积极意义     

多点变压的压边力控制系统开发

总结了压边力控制技术的最新进展，重点分析了一种新型多点变压的压边力控制系统的工作原理，该压边控制系统的特点是能够提供随压制行程和随法兰位置变化的压边力。对斜侧壁盒形件进行了拉深实验，结果表明该压边控制系统具有很好的变压效果。     

压边力控制技术研究现状及伺服数控压边方法可行性探讨

对压边力控制技术研究现状进行了分析。现有的压边方法多数采用弹性介质传递力和运动。在拉深过程中，压料板和被压板坯的相对位移很小，压边所需能耗很小。实际压边过程中的大部分功耗都转变为弹性介质的势能或动能。采用数控伺服驱动方式压边，更符合拉深过程中的压边力、瞬时功耗、速度等要求。利用伺服电机良好的速度可控性，可以通过压边力调节装置调整作用在板坯上的压边力的大小，更容易实施变压边力控制。给出了最大设计压边力与压边装置结构参数、伺服电机参数的匹配关系，探讨了数控压边的软硬件系统的实现方法。可以以数控压边为手段对拉深过程中的成形极限、理想压边力行程曲线等问题进行深入研究。数控压边对改善生产环境、节约能耗以及完善和改进冲压成形的实验技术等方面有重要的实际意义，还将对冲压成形的自动化、柔性化和智能化等相关技术的发展产生积极的推动作用。     

HSK-A63刀柄与主轴锥孔过盈量的研究

基于对HSK-A63刀柄与主轴锥孔接触状态的理论分析,利用CATIA软件的有限元模块,对HSK-A63刀柄与机床主轴联接系统在不同转速下的膨胀变形进行了仿真分析。结果表明,随着机床主轴转速的提高,主轴/刀柄联接系统的膨胀间隙将增大。通过适当提高轴向预紧力和联接面间的过盈量,可有效改善联接性能和提高加工精度。为增加联接可靠性,HSK-A63刀具系统的过盈量应为20-25μm。     

拉深工艺变压边力控制数值模拟研究

根据实际生产中压边力的控制状况和理论分析确定了几种压边力变化曲线，以非轴对称抛物面车灯反光罩的成形为例，采用Dynaform软件对多种变压边力控制的成形工艺分别进行了数值模拟计算，分析了各种变压边力控制对成形的影响，并确定了对成形最为有利的压边力的变化趋势。     

带壁厚偏差的无缝钢管推压-拉拔复合缩径

通过测量、分析某载重6.5 t胀压成形汽车桥壳用钢管的轴向及周向的壁厚,建立了带壁厚偏差管坯的几何模型及推压-拉拔复合缩径的力学模型,分析了薄壁侧、厚壁侧管坯的受力及变形差异;通过对不同壁厚偏差管坯两侧的推压-拉拔复合缩径进行数值模拟,揭示了壁厚偏差对传力区应力及管坯壁厚的影响规律,并基于传力区不失稳条件给出了初始管坯的周向壁厚偏差的最大值;在专用缩径设备上成功试制出缩径样件,试验结果与有限元模拟所得规律一致。