立式加工中心静刚度分析与试验研究

机床静刚度是机床的重要性能指标之一,其试验与评价对机床结构的改善和加工精度的提高有着重要意义。以某型号立式加工中心为研究对象,通过Creo软件建立三维模型,利用有限元分析技术仿真分析数控机床结构。同时,基于LabVIEW设计一个机床静刚度测量系统,并对立式加工中心进行静刚度试验。试验结果与仿真结果误差为7.2%,验证了有限元模型的准确性。试验的机床刚度非线性度为±3%,说明该机床的性能较为稳定。     

基于Workbench的混联机床静刚度分析

为了研究混联机床的静刚度,首先利用Solidwoks建立2TPT-PTT混联机床的三维实体模型,采用有限元方法对混联机床的刚度进行研究.在Workbench环境下,建立了2TPT-PTT混联机床的静刚度有限元模型,并对机床在不同受力情况下的静态刚度进行分析.研究结果表明:该机构Z向的刚度远大于X、Y向的刚度,其中虎克铰及平行机构的刚度是影响机床整体刚度的重要因素.     

基于有限元的机床导轨结合面参数的特性分析

机床导轨的结合面是影响机床静、动态特性的关键因素.根据直线滚动导轨结合面的静、动刚度和阻尼等的实验结果,基于ANSYS软件进行有限元分析,得到的结果接近于机床的实际情况,为机床的动态设计提供一种有效方法.     

基于ANSYS的大型数控车床床身的静态特性分析

车床的床身是整台机床的重要支承部件,其结构的动态特性和静态特性,对机床的加工精度、加工质量起着至关重要的作用。本文利用Solid Works建立床身的三维实体模型,然后在ANSYS软件中进行床身静刚度的有限元分析。     

数控车削中心整机静力学特性研究

数控机床在外载荷作用下的变形直接影响机床的加工精度,对数控车削中心进行了静刚度检测试验,多点测量获取了机床各测点在外载荷作用下的变形。静刚度试验为评价机床静刚度提供数据,并为改进预测及方案修改方法提供试验手段。同时,建立机床三维模型并利用有限元分析软件对数控车削中心实施模拟实际加工加载状态的静力学分析,分析机床各处的变形状况。对试验和有限元分析的结果进行对比,分析解析值与试验测量值之间存在误差的原因,为进一步机床结构方案改进设计提供理论和试验依据。     

基于轴承及导轨接触刚度的混联机床静刚度研究及优化

针对新型重型混联机床XNZH2430的构型,建立该机床的有限元模型,分析兼顾部件连接处轴承刚度及直线导轨与滑块接触刚度的机床静刚度特性.计算在一定载荷条件下,加载荷处的变形位移,由此得出机床各方向静刚度,并与静刚度试验结果进行了对比.有限元仿真结果与试验结果的相对偏差较小,证明仿真结果是可信的.以有限元仿真为依据对整机静刚度进行优化.对轴承进行优选和更加严格的预紧,使轴承刚度得到提高,对整机重新加载进行计算,整机静刚度得到明显提高.     

基于ANSYS Workbench的CX8075加工中心关键零部件动态性能研究

基于ANSYS Workbench有限元分析软件,研究了CX8075立式车铣复合加工中心关键零部件的动态性能,并对机床底座进行了优化设计,提高了零件的固有频率,保证了加工中心的设计要求。在机床设计初期运用有限元理论,建立机床结构的有限元模型,在对其进行有限元分析的基础上,通过对机床结构的改进使设计出的机床零件及整机具有较高的静刚度和动态特性,这些新技术的研究和应用,对新机床工作性能的改善、加工精度的提高、开发周期的缩短和开发成本的降低等具有十分重要的现实意义。     

并联机床结构静刚度的有限元分析

通过对并联机床结构设计,利用ANSYS软件对其几种不同结构形式进行了单支路和机床整体静刚度有限元分析,优化出比较理想的结构,并对并联机床在结构设计中出现的问题提出改进意见,从而为进一步改进并联机床的结构设计与受力情况提供可靠的理论依据     

6-UPS并联机床静刚度的有限元分析和实验研究

用有限元方法分析一种6-UPS并联机床的静刚度，基于AN—SYS建立该机床的有限元模型，考虑了并联机床的支链和机架的变形，并利用Matrix27单元来模拟铰链；通过APDL语言实现有限元模型的参数化设计，计算出并联机床在工作空间内的刚度分布。静刚度实验表明了该模型的有效性。通过该有限元模型还可以对并联机床的动态性能做进一步分析。     

机床导轨结合面动刚度参数修正优化

目前,有限元方法已经广泛应用于机床分析及优化设计之中,有限元模型的准确性会对静动态分析产生巨大的影响,模态试验测试方法可以用于检验并修正模型。以某数控雕铣机为分析对象,将模态试验与有限元计算相结合,基于模态试验的动态参数测试结果,利用ANSYS Workbench有限元分析软件进行多目标优化设计,修正导轨结合面刚度参数,使矫正后的有限元模型更为准确地描述机床的动态特性。     

基于实验分析的机床结构有限元建模及其应用研究

针对一台数控弧齿锥齿轮铣齿机,进行机床整机的有限元动态和静态分析,测量机床静刚度,进行模态实验测试及分析.结合有限元模态分析结果,依据重要的实验模态和机床静刚度修正导轨结合部有限元模型参数.对机床整机结构进行改进,通过有限元分析计算,改进后整机结构动、静刚度明显提高.为确定机床导轨结合部模型参数提供一种研究思路与方法.     

多自由度系统准静态刚度理论研究

通过对多自由度系统的模态函数进行分析和研究,探讨了多自由度系统的准静态刚度理论,并分析了多自由度系统在准静态区内动柔度与静柔度之间的理论误差,在机床准静态刚度试验中得到了验证,解决了用单自由度理论研究的准静态刚度试验方法可应用于多自由度机床静刚度测量的理论问题。     

A new machine tool with parallel kinematic structure

A new machine tool with parallel kinematic structure and a special Hooke’s joint of increased rigidity is described. The static rigidity of the machine tool is simulated. Nonuniformity of the rigidity distribution at characteristic points of the working space is analyzed with different directions of the cutting force.     

机床结合部特性的理论解析及应用

对机械结构的结合部特性进行了理论解析,从基本的动力学方程出发,推导出单平面结合部静位移与结合部受力之间的关系,进而转换为静刚度的表达式;并基于一个振动周期中某方向的输入能量与阻尼消耗的能量相等的概念,推导出单平面结合部阻尼的表达式。将机械结构中的多平面结合部,看成是多个单平面结合部的组合,而将回转结构等效为正多面体。由此,在机床结合部结构形式、受力大小确定的条件下,可以计算出结合部的等效结合刚度和阻尼。为了在机床整机动力学建模中融合结合部的特性,给出刚性结合和柔性结合两种情况下的协调方程。通过对XK712B立式镗铣床的整机建模和计算,并与试验结果进行比较,结果表明,综合静刚度相对误差的绝对值小于5%,固有频率相对误差的绝对值小于9%。将结合部特性融合到机床整机模型中,可以更精确地预测机床整机的综合静动态特性。     

基于COSMOS的并联机床有限元分析

针对新颖的五自由度五轴并联机床结构，在三维建模的基础上，借助有限元分析软件COSMOS，根据并联机床具有随位形变化而变化的动态特性，分析了该机床主轴在不同关键位置时整机的静刚度和固有频率。结果表明，机床具有良好的性能。     

微量进给结构的研究和应用

精密机床在加工中,精确进给是机床制造中的一大难题。通过对进给结构中进给爬行、传动刚性、机床振动的分析,针对机床的用途,采用静压导轨、直线滚动导轨、磕头机构、静压偏心套机构等不同进给机构,消除了不利因素对进给的影响,达到精确进给的目的。     

混联式机床的并联机构刚度解析

了混联式机床中的3－RPS并联机构刚度的边界元解析方法。采用关节合成的方法对并联杆系机构的机械结构系统进行静力学建模;将构件作为柔性体,利用边界元法对并联机构的静力学特性进行了。得出了3－RPS并联机构各分支的受力状态及系统的刚度。     

HSK热装刀柄—刀具系统径向刚度分析

HSK热装刀柄是高速数控机床的重要通用部件之一,由于其动静态精度、刚性、可靠性、安全性等直接影响到被加工零件的质量和加工效率,因此从理论上分析各因素对系统刚度的影响有着重要意义。本文基于ABAQUS,运用FEA手段分析了不同的过盈量、夹持量、悬伸量以及转速对HSK热装刀柄—刀具系统径向刚性的影响,通过回归分析手段得到对系统刚度影响最为显著的因素。     

基于ADAMS的并联钻尖刃磨机床运动学仿真研究

以3-PRS型并联机床为研究对象,基于MSC/ADAMS虚拟仿真开发平台,进行了新型钻尖刃磨机床的实体建模、运动仿真和干涉分析,得出的滑块位移曲线和球铰关节转角曲线都在指定的范围内,从而验证了结构方案的合理性.文中的虚拟仿真与分析也为机床结构设计中的动静态干涉、轨迹规划的合理性及参数设计的合理性评价提供了依据.     

基于改进型拉开档次法的数控机床综合性能评价

针对现有数控机床性能评价研究存在的问题,提出了一种新的基于改进型拉开档次法的静态递阶综合评价方法。利用拉开档次法原理确定了数控机床综合性能评价指标的权重系数,进一步建立了基于改进型拉开档次法的数控机床综合性能评价模型。应用实例的计算结果表明,所建立的数控机床综合性能评价模型合理有效。