弯管内表面加工装置中圆弧导轨基座的结构设计

圆弧导轨基座是弯管内表面加工装置的主要承力部件,其结构和刚性决定着装置加工管道内表面时的尺寸和形状精度。考虑到圆弧导轨基座结构的特殊性以及所受的复杂空间外载荷力系,采用基于单纯扭转理论的曲线梁结构力学解法对圆弧导轨基座进行刚度设计,从而得出满足要求的基座截面尺寸与形状;针对其所受的复杂的空间外载荷力系使基座产生弯、扭、剪综合效应从而用理论公式难以校核的问题,利用力平移定理进行简化并建立装置的静力学模型,再用有限元软件Workbench进行极限外载荷工况下刚度与强度校核。经过静力学分析,用上述方法设计出的圆弧导轨基座在极限工况下的刚度与强度均符合要求。     

基于有限元的机床导轨热特性研究

在高速高精度机床切削加工过程中,导轨在多种热源的作用下会产生热变形,影响工件与刀具间的相对位置,造成加工误差。找出导轨热位移较大的点,并分析其对加工精度的影响,对于减小加工误差、提高加工精度至关重要。在对导轨热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析方法,建立了立式机床主轴导轨的有限元热变形分析模型,并进行了热变形分析,为分析导轨热变形对加工精度的影响提供了依据。     

用基准平面比较法铣削垂直平面

在镗铣床上铣削较高垂直度要求的大型平面时,环境温度变化而引起的机床热变形等问题绘机械加工带来困难。在机床精度中,以机床立柱对工作台台面的垂直度以及床身导轨和立柱导轨的直线度影响最大。前者影响铣削面对基准面的垂直度,后     

环境温度对双滚轮-导轨式渐开线测量仪的影响

双滚轮-导轨式渐开线测量仪是一种无阿贝误差、误差源少、测量精度高的渐开线测量仪器,常用来测量高精度标准齿轮和齿轮渐开线样板。本文研究了环境温度对双滚轮-导轨式渐开线测量仪及齿轮渐开线样板的影响,发现当双滚轮-导轨式渐开线测量仪的滚轮与待测齿轮渐开线样板的热膨胀系数相同时,环境温度的变化不会带来齿廓倾斜偏差,而滚轮与齿轮渐开线样板的热膨胀系数不同时,在20℃±5℃范围内环境温度的变化带来的齿廓倾斜偏差是随环境温度线性变化的,而且上述两种情况环境温度的变化均只带来纳米量级的齿廓形状偏差,可以忽略。通过ANSYS进行了渐开线样板、滚轮和导轨的热膨胀仿真验证,并通过GCr15钢和SiC陶瓷材料的滚轮对材料为GCr15钢的渐开线样板的同一齿面进行了不同环境温度下的齿廓偏差测量实验,环境温度变化时,GCr15钢材料滚轮测得的齿廓倾斜偏差未发生明显改变,SiC陶瓷材料滚轮测得的齿廓倾斜偏差的变化量为0.71μm/℃,与理论值0.73μm/℃基本一致,两种材料滚轮测得的齿廓形状偏差均未发生明显改变。     

基于ANSYS的齿轮测量机机械部件的温度场分析

随着齿轮测量机在生产车间内逐步普及应用,对其精度的要求也越来越高。在众多影响因素中,车间内温度变化对仪器的影响不可忽视,这需要进一步分析整体仪器在不同环境温度下的温度场分布情况。阐述了利用Pro/E软件对齿轮测量机进行实体建模,再以IGS格式导入到ANSYS软件中,从而分析得出在环境温度为20 ℃～25 ℃齿轮测量机机械部件的温度分布,最终得到环境温度变化对测量精度的影响,为以后进一步分析热变形齿轮测量机几何精度的影响奠定了基础。     

基于热-结构顺序耦合对机床主轴箱环境温度的热特性分析

以轮槽数控铣床为研究对象,利用有限元软件中热-结构顺序耦合功能对机床主要热源主轴箱在运行中受环境温度影响进行热特性分析。为了能够准确揭示环境温度对机床主轴箱在运行中的热特性影响,通过模拟主轴箱在20℃~32℃的环境温度状态,结果表明:当主轴箱运行的环境温度从20℃升高到32℃,主轴前端的热变形从52μm增加到187μm,同时随着环境温度升高,主轴前端热变形加剧。主轴箱的热特性受环境温度影响很大,对于轮槽数控铣床这样大型精密加工设备,应该合理降低环境温度变化对主轴箱加工精度的影响,提高机床加工的整体稳定性。     

基于Ansys的数控车床导轨热变形研究

导轨热变形是影响高精数控车床加工精度的重要因素。为了实现工件快速定位,需要工作台与刀架在导轨上快速移动,工作台与导轨摩擦会产生大量摩擦热,导致导轨热变形。为研究往复运动所产生的摩擦热对导轨热变形的影响,结合ANSYS有限元软件,采用顺序耦合分析中的物理环境方法对导轨进行热结构耦合分析,探讨了导轨X方向上的变形量。结果表明:车床导轨外侧面x方向位移大,内侧面位移小,是影响工件加工精度的重要原因;摩擦面外侧底部x位移最大,是影响车床导轨热变形的最主要部位。     

高速车铣复合加工中心横梁的热态特性分析

主要以CX8075型车铣复合加工中心的横梁为研究对象,采用SolidWorks进行了三维建模,利用工程有限元分析软件ANSYS对其热稳态特性进行分析.分析结果表明,当加工中心摆动铣头处于60m/min高速进给的情况下,横梁整体的温度较低,而只有在其与床鞍之间的滑动导轨副周围的温度较高,最高温度约为61℃;热变形最大处位于最上面的导轨副上,向下逐渐减小,且位于同一水平面上的各点的热变形不相等,需要在横梁的关键部位(即热变形最大处)安装相应的温度检测装置,以减少热变形对加工中心加工精度的影响,为数控机床的热误差补偿提供了依据.     

基于顺序耦合对主轴箱环境温度的热特性分析

以轮槽数控铣床为研究对象,利用有限元软件中热结构顺序耦合功能对机床主轴箱在运行中受环境温度影响进行热特性分析。为了准确揭示环境温度对主轴箱在运行中的热特性影响,通过模拟分析了主轴箱在20℃~32℃环境温度的状态。分析结果表明:当主轴箱运行的环境温度从20℃升高到32℃,主轴前端的热变形从52μm增加到187μm;同时随着环境温度升高,主轴前端热变形加剧。     

浅析机床动态下的装配尺寸链问题

机床开动，机床上的一些部件或做直线运动或做回转运动。一些部件做直线运动时随着这个部件的位移一方面使支承它的部件产生不同的弯曲或扭曲等重力变形。另一方面机床运动部件间导轨有间隙，而一个较小的力就可以使其间隙产生变化。因此当部件从导轨一端向另一端运动时，将使有关导轨的间隙变化量从一边慢慢偏向另一边，发生了间隙位移，这些都是影响机床动态精度的重要因素。因此，只考虑机床静态下各零件之间的尺寸、形状和位置误差，而忽视了机床在动态下的变形和间隙位移，往往会造成装配后几何精度超差，导致一些零件的返工。为了保证…