单向模拟加载状态下车床主轴回转精度的测试

本文提出了用径向加载器,在模拟径向切削力的条件下测量车床主轴回转精度的方法。得到了在精加工、半精加工范围内,车床主轴承载情况下主轴回转精度与转速与径向载荷的关系曲线。并且作了模拟加载与实际切削的对比试验。结果证明,在模拟加载条件下得到的测试结果,在一定程度上反映了实际切削时的主轴回转精度。本文还着重分析了几个典型的误差分量。实验证明:1.随转速的增加,主轴回转误差变化的趋势是明显的上升。2.切削力的变化对不同频率的误差分量的影响是不同的。但对回转误差总的幅值影响较小。3.主轴组件的振动状态和主轴前轴承的状态是影响主轴回转精度的主要因素。     

切削参数对汽轮机叶片精加工变形影响

叶片精加工过程中切削参数是影响叶片加工精度的关键因素之一.根据三轴数控机床的球头铣刀数学模型,建立了应用于五轴数控机床的球头铣刀加工汽轮机叶片的数学模型,获取了叶片加工过程中切削力的大小;在此基础上,采用数值模拟方法获取叶片在精加工过程中的变形量.通过极差和方差分析,探讨了主轴转速、进给速度、主轴转速和进给速度一级交互作用、切削深度对叶片变形的影响规律.研究表明:在精加工过程中,主轴转速、进给速度、主轴转速和进给速度的交互作用对叶片变形的影响比较显著;由于精加工过程中,进给速度较大,切削深度相对较小,切削深度对叶片变形影响并不显著.     

金属切削机床主轴运动误差影响的数学分析

在研究金属切削机床加工误差的基础上,针对机床主轴回转运动误差中的径向跳动误差、角度摆动误差和轴向窜动误差,以车床和镗床主轴为例,建立了主轴回转运动误差数学分析模型,从数学几何角度分别对上述主轴回运动城的加工精度影响结果进行了定量分析,并推导出了由此产生的各类加工几何误差不同的数学表达式。通过这些数学表达式可以定量地计算出机床主轴由于回转运动误差产生的加工几何误差数值。     

油阻尼支承对主轴回转精度的影响

主轴回转系统的振动位移是径向误差运动的重要组成部分。本文应用谱分析的方法,讨论了车床主轴油阻尼支承对其回转轴线径向误差运动的影响,以加油阻尼与不加油阻尼的对比结果,说明对于承受交变负载的主轴,油阻尼支承可以提高机床工作状态下的主轴回转精度。     

关于高精度车床主轴回转精度的测量

本文主要阐述了高精度车床主轴回转精度的几种测量方法。文中指出:对于超精加工机床、主轴回转精度的动态测试研究是直接提高另件加工精度的关键。介绍了国内外的动态测试的主要方法。文中还介绍了精密球加工机床主轴回转精度测量的方法。提出了采用试切另件后用电容测微仪对主轴径向与轴向进行近似测置的方法与理由。其测量结果和静态测量与加工另件精度基本相同。该方法适用于精加工及回转轴系具有良好的动平衡条件下的测量,测量装置简单易行,便于在生产现场使用.     

非切削状态下加工中心主轴动态回转精度的测试及分析

以主轴动态回转精度为出发点,以两种不同类型加工中心主轴为测试对象,在非切削状态下分别进行了径向误差运动和轴向误差运动,以及热变形的测试及分析。提出了使用主轴误差分析仪进行主轴的动态回转精度以及热变形分析的方法,测试结果表明:静态误差相近的主轴,由于其结构、传动方式及冷却方式的不同,其动态精度可能存在很大差异。针对实测的加工中心主轴和整机的结构进行分析,可为机床和主轴的结构设计、误差补偿和实际加工提供技术支撑。     

车床主轴回转精度测量系统的研制

车床作为制造业的基础设备,零件加工精度受到诸多因素制约,其中主轴回转误差是主要的影响因素之一.该车床主轴回转精度计算机测量系统由光电编码器、电涡流传感器、微机、变送器、数据采集卡及辅助工具构成.在测量车床主轴回转精度的同时,可获得与主轴角位置对应的径向跳动、端面跳动和角度摆动误差,使用数理统计法误差分离技术编制LabV...     

关于高精度车床主轴回转精度的测量

本文主要阐述了高精度车床主轴回转精度的几种测量方法。文中指出:对于超精加工机床、主轴回转精度的动态测试研究是直接提高另件加工精度的关键。介绍了国内外的动态测试的主要方法。文中还介绍丁精密球加工机床主轴回转精度测量的方法。提出了采用试切另件后用电容测微仪对主轴径向与轴向进行近似测量的方法与理由。其测量结果和静态测量与加工另件精度基本相同。该方法适用于精加工及回转轴系具有良好的动平衡条件下的测量,测量装置简单易行,便于在生产现场使用.     

数控车床主轴热变形检测及回转精度评定

针对主轴回转热误差包含的多种误差分量,采用双向正交法测量了不同转速温度场下数控车床主轴热变形所引起的回转误差。以复向量描述主轴回转精度理论为基础,利用FFT误差分离方法,从传感器测得的信号中分离并去除检棒的安装偏心及热变形导致的回转中心的偏移量,从而得到精确的主轴回转热误差信息,进而评定数控机床主轴热变形对加工精度的影响。     

切削参数对剃齿切削力及齿形中凹误差的影响

将剃齿径向力试验指数公式引入金属切削力理论公式中,建立了剃齿切削力模型,基于单一变量原则定量分析了切削参数对剃齿切削力的影响规律,阐述了基于切削参数的齿形中凹误差形成机理。通过有限元法及试验验证了模型的有效性。结果表明：剃齿切削力与径向进给量和轴向进给量成正相关,与主轴转速成负相关,其中径向进给量对剃齿切削力的影响最大;节圆附近的剃齿切削力达到峰值,表明该位置形成过切,随着误差的复映易形成剃齿齿形中凹误差。     

龙门数控机床主轴热误差及其改善措施

依据ISO和ASME标准建立龙门数控(Numerical control,NC)机床热误差测试条件,通过主轴恒转速和变转速热误差试验分析主轴箱温度场分布及其对主轴热误差的影响趋势。建立龙门机床误差元素模型,分析影响机床各坐标轴加工精度的主轴热误差分量。研究发现,主轴热误差和主轴箱温度存在单调对应关系,温度对主轴轴向的热伸长误差的影响要远大于主轴径向的热漂移误差,但温度变化相对各坐标变形存在热延迟和热惯性等特性。对主轴径向精度影响最大的热误差分量是由机床生热产生的同方向的偏移误差和与之垂直的偏转误差;对轴向精度影响最大的则是轴向的偏移误差。针对热误差特点和分布规律,提出结构优化、热平衡、误差补偿建模等3种减小热误差的措施,并对其各自优点进行了分析。     

关于主轴回转精度的研究(第四部分)——镗削加工中径向回转精度的测定

作者所研制的新测量方法适用于镗孔时测量回转型刀具的径向误差运动。测量和切削试验在铣床上进行。把回转型刀具的误差运动与主轴端部的误差运动、镗孔的圆度图象及刀具的动态特性作了比较,得到下列结论:(1)镗孔时,回转型刀具的径向误差运动可用检查标准球和在镗杆上的小金属片之间的间隙而准确地测量出来。(2)在与精加工铝件相同的切削条件下,切削过程对回转型刀具的径向误差运动影响很小。但另一方面回转型刀具的动态特性则有很大的影响。     

永磁同步型磨削电主轴运动精度分析

随着高档数控机床对主轴的运动精度的要求不断提高,研究永磁同步型磨削电主轴运行精度问题是十分必要的。在基于主轴振动误差和热分析的基础上,分别建立了径向误差运动、倾角误差运动和轴向误差运动数学模型。应用最小二乘法近似算法拟合主轴径向误差运动轨迹,然后对倾角运动误差进行建模,得到主轴回转轴线的倾斜角度。结合时域和频域信号分析方法,对轴向运动误差轨迹展开分析。为了实现一次测量主轴径向和轴向误差位移,并且获得主轴热误差,采用了典型的双标准球5-DOF测量主轴误差装置。通过国产某机床厂所研发永磁同步型磨削电主轴在试运行时主轴回转误差问题进行了实验。研究结果表明:当转速升高到最高转速,径向误差和轴向误差升高,离心力对主轴精度作用更加明显;当存在主轴偏心时,径向误差运动轨迹为逐渐由近似圆过渡到花瓣状态;双标准球五点法测试方法不仅可以判断电主轴制造存在的制造、装配等问题,并且该实验方法可应用于电主轴误差运动的实验,同时满足倾角误差、轴向误差运动和主轴温度变形的测试。     

关于主轴回转精度的研究(第四部分)——镗削加工中径向回转精度的测定

作者所研制的新测量方法适用于镗孔时测量回转型刀具的径向误差运动。测量和切削试验在铣床上进行。把回转型刀具的误差运动与主轴端部的误差运动、镗孔的圆度图象及刀具的动态特性作了比较,得到下列结论:(1)镗孔时,回转型刀具的径向误差运动可用检查标准球和在镗杆上的小金属片之间的间隙而准确地测量出来。(2)在与精加工铝件相同的切削条件下,切削过程对回转型刀具的径向误差运动影响很小。但另一方面回转型刀具的动态特性则有很大的影响。     

TC4表面精整车削三维仿真与验证

为了分析无心车床精整车削钛合金线材过程中切削速度、进给速度、切削深度对切屑形貌、切削力和残余应力的影响,使用仿真模拟软件ABAQUS建立基于无心车床的三维有限元精整车削模型,并且通过试验设计与仿真结果进行对比分析。车削钛合金的过程中,高转速会形成较短的C形屑,有利于切屑的分离与断裂。由于主轴转速的增加,工件与刀具之间摩擦力降低,切削力随着主轴转速的增加而减小。由于进给速度增加,每转进给量随之增加,工件去除量增加,随着进给速度的增加切削力也随之增加。由于切削深度增加,切削去除量不断增加,因此切削力随切削深度的增大而增大。车削钛合金的过程中需要提高转速来降低切削力,有利于切削过程。同时进给速度较小时,易于生成C形屑,有利于车削过程。     

主轴回转误差信号的周期性试验研究

在切削状态下对车床主轴回转误差信号进行了测试，对其误差信号的周期性进行了分析研究，进而在时域分析与频域分析相结合的基础上提出确定主轴回转基频精确数值的方法，为获得回转误差信号准确周期样本及提高加工误差的补偿效果提供了一条可行的途径。     

运用喷涂法修复C620车床主轴

车床上最基本的运动是工件的旋转运动和刀具的移动，其中工件的旋转运动属于车床的主运动，是实现切削最基本的运动，它是由主轴箱中的主轴带动装夹在卡盘中的工件按照规定的转速旋转来实现的。主轴的回转精度将直接影响工件的几何形状（圆度、端面平面度等）误差、尺寸误差和表面粗糙度。因此主轴是车床中关键零件之一。我厂建厂较早，许多车间的金切设备为C620车床，由于多年使用，主轴磨损较严重，加工出的产品质量很不稳定，影响了工厂的正常生产，厂有关部门决定恢复主轴的精度。当时由于无备件，经过分析决定采用喷涂法修复主轴，使…     

氧化锆陶瓷侧铣切削力实验研究

在五坐标加工中心上采用硬质合金刀具对氧化锆陶瓷进行了侧铣实验.基于Matlab软件对采集到的切削力信号进行了时域、频域和小波包分析.研究了进给速度、切削宽度、主轴转速的变化对切削力的影响.实验结果表明:切削力随切削宽度的变化而变化,且近似成正比例关系;随进给速度的增加切削力不成比例增大;切削力在主轴转速低于4000 r/min前提下随转速的提高略有减小.     

航空不锈钢30CrMnSiA大去除率条件下的铣削力分析

针对航空不锈钢30CrMnSiA加工效率和加工质量的问题,从粗加工角度出发,研究大去除率条件下切削参数对切削力的影响规律。以主轴转速、每齿进给量、轴向切深与径向切深为影响因素,采用多因素正交试验与极差分析法对铣削力进行研究。分析结果表明:在大去除率铣削参数条件下,径向切深、每齿进给量、主轴转速分别为X、Y、Z三个方向切削力的最主要影响因素。     

高速电主轴动态非接触电磁加载研究

针对高速电主轴接触式加载存在结构复杂、磨损及振动大等问题,提出一种非接触式电磁加载方法。该方法中动态电磁力可模拟主轴实际切削力载荷,实现高速电主轴动态非接触加载。利用电磁理论建立了非接触电磁加载模型,分析了电磁力的影响因素。解决了实现电磁加载的关键技术,并完成加载实验台整体设计。在转速为9 000 r/min、励磁电流为40 mA的加载条件下,针对170MD18Y16型磨削电主轴进行了动态加载实验,并对比了励磁电流和转速变化时动态电磁力的理论和实测值。结果表明,动态加载理论值与实测值变化一致,二者误差较小,验证了动态非接触电磁加载方法的有效性,且改变励磁电流和转速可实现不同条件的加载。