机床主轴部件有限元分析及优化设计

利用有限元分析方法建立机床主轴动态模型,并对其静、动态特性作出分析,并通过优化设计方法,在短时间内进行多个方案的比较,实现了机床主轴部件优化设计,进而缩短产品开发周期,提高了主轴产品的设计水平.     

卧式数控机床主轴热变形影响因素分析

以卧式数控机床为对象,对机床主轴在开启冷却机与关闭冷却机状态下进行热变形测试实验,并进行了详尽分析,得到主轴在两种状态下X、Y、Z轴向热变形规律;然后建立机床实体模型,采用有限元热固耦合及流固耦合法,对数控机床的关键部件主轴部件、主轴箱部件及立柱部件分别进行热变形仿真分析,以获得影响主轴热变形规律的主要因素,为产品改进提供依据。     

卧式数控机床主轴系统热特性测试及研究

数控机床主轴系统的热特性成为影响机床加工精度的主要因素之一,有必要对数控机床主轴系统的热特性进行相关的研究。以AH130卧式镗铣床为研究对象,分析了数控机床的热变形机理,对数控机床热变形进行了描述,构建了机床主轴热特性测试实验,利用FLIR红外热像仪测温技术、激光三角测距技术测得机床主轴箱温度场分布以及主轴热变形。实验研究发现,主轴上越靠近主轴后部其温升越快,并且主轴Z方向的伸长量大于X、Y方向的变形量,研究工作对数控机床主轴系统的优化设计以及进一步热分析提供了有效的支持。     

关于数控机床主轴结构的改进设计

在数控机床中,其主轴是最关键的部件,对机床起着至关重要的作用.主轴结构的设计首先考虑的是其需实现的功能,当然加工及装配的工艺性也是需考虑的因素.     

超声振动内圆磨头主轴系统的优化设计

基于限元分析方法,揭示了超声振动内圆磨头的主轴部件的振动规律,对超声振动内圆磨头的主轴部件进行了结构优化设计。给出了使用激光多普勒测振仪测试超声振动内圆磨头主轴系统的方法,并对主轴系统进行了振动特性试验研究,验证了超声振动内圆磨头的主轴系统优化设计的结果,并制造了超声振动内圆磨头样机。     

数控机床主轴静动态特性分析与优化设计

针对采用传统方法设计的主轴存在刚度不足、动态响应差的问题,以专用数控机床主轴为研究对象,基于CREO对其进行三维建模,同时进行静态分析与模态分析,得到主轴的变形量、应力、固有频率、临界转速和振型等静动态特性。以主轴质量最轻为优化目标,对主轴的孔径、外径、支承跨距及前端悬伸量进行优化设计,并对优化前后主轴的性能进行比较。结果表明:主轴结构优化后,其质量得到减轻,质量惯性矩得到降低,主轴动态响应特性有显著提高。     

铣削主轴部件的优化设计

为适应铣削加工向高速、密齿、宽刃和大走刀量发展的需要,作者在对国外相关专利和国内传统的铣削主轴部件进行分析的基础上,提出了优化设计铣削主轴部件的方案,并就有关的设计参数进行了计算.最后以实例作了具体说明。     

浅议提高机床主轴部件精度的措施

本文从主轴部件在机床中的功能及其重要位置出发,提出对机床主轴部件的基本要求。在这基础上讨论了如何提高主轴部件精度这一主轴部件设计中的关键问题。     

基于3D模型的数控机床主轴箱装配和运动仿真研究

在数控机床主轴箱的设计中,采用三维设计方法,利用Pro/E对其进行了三维实体建模及装配设计,并通过动态仿真和干涉分析,以验证设计方案的可行性.该方法提高了产品的设计质量和设计效率,为产品的结构优化设计提供了有效的途径.     

一种用于主轴精密传动的挠性联轴器的优化改进

针对某数控机床主轴传动机构在实际工作中出现的问题进行深入的分析,并对主轴传动部件进行优化改进,提升了主轴传动机构的性能,应用后解决了生产中的实际问题,提高了数控设备的使用寿命,降低了数控设备的维修成本,避免了生产加工中出现零件质量隐患。     

刀具半径补偿值在数控加工中的灵活运用

刀具半径补偿是数控机床上重要的功能,合理使用刀具半径补偿功能在数控加工中有着非常重要的作用.本文就如何灵活运用刀具半径补偿值进行数控加工,以保证数控加工的高效性和准确性等问题进行了阐述.     

加工中心分中对刀方法的研究

以Fanuc加工中心为研究对象,在深入了解Fanuc系统的宏编程处理方法后,通过分析华中数控系统分中对刀方法的原理,提出利用宏程序设计分中程序来实现分中对刀。经实际验证,该方法达到了预期的结果,简化了算法,提高了对刀的速度,效果良好。     

电火花成形机高性能柔性化多轴联动数控系统的研究

研制了高性能柔性化多轴联动电火花加工数控系统，论述了数控系统的软、硬件结构。蘸件采用PC前端和高速I／O平台的结构，使用先进的在线可编程逻辑器件进行电路设计，因此数控系统具有开放式结构和全软件化、柔性化及模块化的特点。通过加工实例说明了多轴联动数控系统对于空问曲面零件加工的灵活性、便易性和应用方便性。     

大型龙门式五轴加工中心仿真系统在UGNX7．5上的建立和应用

对数控编程计算机碰撞仿真加工系统进行分析和研究。通过在UGNX7．5中进行二次开发,研究了在UGNX7．5中开发五轴数控机床切削仿真加工环境,并以T35龙门五轴联动加工中心为例,详细介绍了在UGNX7．5中对大型龙门结构的数控五轴加工中心机床的切削仿真加工系统进行开发的方法与过程,开发了T35在UGNX7．5中的碰撞仿真加工系统。T35机床的仿真系统,对在其上加工的复杂零件刀具路径及机床运动可以进行精确的模拟加工,真实地反映和再现实际的加工过程,大大减少了机床的试切时间,提高了CAM程序的安全性和可靠性,降低了产品研发的成本。     

基于VERICUT多轴联动数控机床仿真加工效果对比与研究

加工仿真是虚拟制造的核心技术之一,为产品的可制造性提供关键数据,介绍利用VERICUT建立机床仿真模型的方法及过程,同时建立三、四和五轴联动数控机床模型,并对其加工效果进行比较,总结各数控机床的加工特点,为数控机床的选用和研究提供参考.     

机床沿曲线高速进给加工的最大安全恒定进给速度的确定

分析了曲线、曲面轮廓数控加工中,刀具路径曲线的几何特性与机床运动学特性的关系,建立了机床沿曲线恒速进给的运动学方程;基于虚功原理推导出刀具路径几何特性、机床特性及电机特性等之间关系的动力学方程.并用解析法,计算了在各坐标轴加速度、伺服电机额定转矩及额定转速约束条件下,机床沿曲线进给时的最大安全恒定进给速度.在最大安全恒定进给速度范围内,选择合适的进给速度,既能使加工表面粗糙度均匀,保证加工表面质量,同时又能获得较高的高速加工效率.     

ZH5120B立式钻削加工中心的造型设计研究

通过对北京第三机床厂ZH5120B立式钻削加工中心进行了结构与外观研究，本文分析了数控加工中心的造型形式法则、色彩设计、宜人性设计等，并完成了其造型的改良设计，从而为企业提高产品竞争力，做了有实际意义的实践工作。     

基于PC的全软件雕铣机数控系统设计及实现

为简化雕铣机数控系统的硬件结构、降低硬件成本、增强可拓展性,基于PC平台提出一种全软件数控系统的设计方案。搭建雕铣机数控平台,构建以Linux+Xenomai双内核实时系统为基础的EtherCAT主站。在Linux域中基于Qt开发数控系统软件,设计UI界面、逻辑处理、运动控制、功能接口等模块;在Xenomai域中基于实时函数库开发硬件驱动程序,设计进程通信模块和定时驱动模块,重点说明采用有限状态机开发的定时驱动模块程序。阐述数控加工工作流程,进行系统性能测试和加工实验。结果表明：该系统实时性强、运行稳定,可满足雕铣机的数控加工要求。     

机械产品的宜人性设计分析

通过对北京第三机床厂加工中心进行了结构与外观研究，文章分析了典型的机械产品(数控加工中心)的造型宜人性设计，并完成了其造型的改良设计，从而为企业提高产品竞争力，做了有实际意义的实践工作。     

Design of an automatic tool changer with disc magazine for a CNC horizontal machining center

Automatic tool changers (ATCs) are devices used in CNC machine tools to exchange the tool in the spindle with the tool in the magazine. In this paper, the design of the ATC of a CNC horizontal machining center which was realized for a CNC machine tool manufacturer is introduced. After examination of several alternatives, it was decided to implement the disc-type ATC. A magazine was designed with 24 tools with a maximum tool diameter of 150 mm and a maximum tool weight of 8 kgf. The designed ATC can change the closest tool within 4 s and the tool farthest away within 6 s.