变轴数控机床的静刚度特性分析

刚度是变轴数控机床设计需要考虑的主要因素之一.文章以BKX-I型变轴数控机床为研究对象,利用矩阵结构分析法建立了变轴数控机床的静刚度计算模型.在此基础上,扼要地分析了BKX-Ⅰ型变轴数控机床静刚度在工作空间中的分布规律,并讨论了机床结构参数对刚度的影响情况.     

三自由度混联机床的机构误差分析与仿真

文章提出了一种新的三自由度混联机床构型,基于Solidworks建立其三维实体模型.利用误差独立作用原理,建立了误差分析数学模型.通过矩阵分析方法结合运动学徽分方程,分析了并联机床静态误差,得到固定平台校链点位里误差、驱动杆长度误差与运动平台位里误差的映射关系,并对机构误差在工作空间内的分布规律进行了仿真,为混联机床的误差补偿提供了理论基础.     

一种改进型混联铣床的主轴运动学分析

改进现有的一种混联铣床的主轴结构,增大了工件的加工空间,而且提高了其铣床的刚度性能,对主轴的运动学进行了矢量解析法分析,完善了铣床控制系统的理论,对铣床的动力学研究具有重要意义.通过ADAMS仿真软件验证,表明主轴运动学分析正确.     

PRS-XY型混联数控机床系统软件开发

结合PRS-XY型混联机床结构特点,采用以"PC Turbo PMAC"为硬件平台,以Windows XP操作系统为软件平台,构建了开放式混联数控系统的总体方案;并介绍了数控系统控制结构和系统软件各模块的设计.通过本软件成功构建了一种混联数控机床的控制体系,可以实现与普通数控机床相同的加工功能及机床控制功能,且控制可靠,运行良好.     

我国混联法能耗分析

从阐明能耗的意义出发,分析了我国混联法能耗的现状。叙述了在矿石品位日趋贫化的情况下,采取许多行之有效的技术措施和合理的生产方案,从而使混联法氧化铝生产的工艺能耗不断降低。同时指出,混联法中拜耳法部分所存在的问题,是混联法能耗进一步降低的障碍。论证了目前正在采取和将要采取的降低能耗措施的必要性,以及混联法可能达到的工艺能耗水平。     

一种改进型混联铣床的主轴独立运动参数及工作空间分析

对现有的一种混联铣床的主轴结构进行改进,提高其刚度性能。针对主轴运动参数存在的耦合关系,对主轴的运动位姿进行分析,推导出主轴的独立运动参数,在此基础上,对铣床的串联机构运动量进行微量反向调整,可实现刀具相对于工件的正确位姿。建立主轴运动空间,分析其影响因素,以满足大倾斜角度加工的需要。     

交叉杆Stewart并联机构静刚度分析和设计

并联机构应用于数控加工设备时要求具有很高的刚度,交叉杆机构将原有Stewart机构的3对驱动杆交错分布,使得其在运动过程中可以平均分配驱动杆的伸长量。为了验证该型机构的刚度性能,采用罗德里格斯参数方法构建了交叉杆并联机构的雅可比矩阵,推导出该型机构的刚度计算公式,分析了其在不同位置时的最小刚度和两个方向的单项刚度,并给出了其在工作空间中的分布规律。通过与传统Stewart构型的对比分析得出交叉杆并联机构的机构特点与设计优势,为这种机构的应用和开发提供了理论依据。     

3PRS-XY混联型并联运动机床数控系统研究

设计了基于“Pc＋Turbo PMAC”开放模式的数控系统,实现3PRS-XY混联型并联运动机床的运动控制。利用Turbo PMAC开放的运动学计算功能,将运动学变换计算嵌入到Turbo PMAC中,在Turbo PMAC中完成轨迹粗插补,提高了控制系统的实时性和可靠性,降低了系统的开发周期。     

加工中心的静刚度分析及试验研究

应用SolidWorks三维建模软件建立DVG850高速立式加工中心的实体模型,并运用ANSYS Workbench软件对其进行静力学分析,实测加工中心样机x、y、z三向在静态力作用下的变形并计算其静刚度值.由于理论分析时立柱的简化及导轨结合面采用刚性接触与实际有所不同,加上实际测量过程中载荷的加载位置与理论分析时不一致,所以理论分析结果与测量结果存在一些差距.     

一种新型五自由度混联机床的运动及仿真分析

提出用两个二自由度并联机构相串联而成的混联机构作为主进给机构,外加一维运动的工作平台使之能实现五坐标数控加工的一种新型混联机床.其具有结构简单、易于控制的特点.对其机构进行了描述,应用螺旋理论分析了球形五杆机构的运动螺旋及其反螺旋,在此基础上求得其自由度;分析了该混联机床封闭的运动学正反解,用数值方法对其正确性进行了验证;并在此基础上以Visual C 为平台,利用OpenGL对其运动进行了仿真,对设计思想及设计细节进行了验证,为样机制造提供了可靠保证.     

机床主轴系统静刚度分析及实验研究

为研究机床主轴系统静刚度特性,建立一种高性能加工中心主轴-轴承系统模型,该模型包括主轴转子和轴承。采用有限元法建立主轴轴系零件模型,并与轴承拟静力学模型集成得到主轴系统有限元模型,通过计算得到主轴系统3个方向的静刚度。对该机床主轴系统进行静刚度测试实验,以验证理论计算结果的正确性。研究表明:理论计算结果和实验结果具有较好一致性,因此可以有效地证明该有限元模型的准确性;此外,由于主轴系统内部存在阻尼效应及摩擦作用,卸载时静刚度大于加载时静刚度;同时其轴向静刚度存在一定非线性。     

数控机床永磁直线电动机磁悬浮运行机制研究

为实现数控机床永磁直线同步电动机的磁悬浮运行,须对电动机的电磁推力和悬浮力进行实时控制。电磁推力和悬浮力的计算是数控机床磁悬浮永磁直线同步电动机设计及控制的基础。根据数控机床永磁直线同步电动机的磁悬浮运行机制,推导出电动机的电磁推力和悬浮力与电流之间关系的数学模型。并用Ansoft对电磁推力和悬浮力进行有限元分析,将解析计算结果与Ansoft的计算结果进行比较,验证了数学模型的有效性与正确性,为数控机床永磁直线同步电动机磁悬浮控制系统的分析与设计提供依据。     

数控机床进给系统静动态特性分析

进给系统作为数控机床的主要组成部分,其性能直接影响机床的加工精度和加工效率,对其静动态特性进行分析有着重大的意义.运用有限元方法对数控机床进给系统进行静动态特性分析,得到进给系统的静力变形云图、固有频率以及振动特性.分析结果表明:进给系统最大变形为5.6μm、最大屈服应力为2.8 MPa、安全系数达到15,均符合要求,...     

龙门铣床的动、静特性研究

构造了龙门铣床的有限元模型,结合工程实际,定义了龙门铣床的静刚度,进而考察了龙门铣床的动、静力学特性,以及铣头在不同工位和主轴伸出长度对铣床动、静特性的影响.探讨了重力和切削力对整机变形的影响及各主要部件对整机刚度的贡献.所得结论为龙门铣床的结构设计和改型奠定了重要的理论基础.     

直线电机驱动的冲压机床设计与研究

直线电机驱动的冲压机床可以实现“零传动”,其结构简单,控制精度高,噪声小,是精密数控冲压机床的重要发展方向。通过对比分析,确定圆筒型直线电机作为冲压机床的动力源,并设计出机床的动力系统、缓冲机构等主要零部件;在此基础上,利用ADAMS软件对冲压过程进行仿真,得到了冲裁力仿真曲线,冲裁力为53 kN左右,满足设计要求;利用HyperMesh有限元软件分析了模架的刚度及床身的约束模态,通过求解计算分析,模架最大变形位置在下端面,为1689×10-3 mm,床身最小固有频率为1257 Hz,结果均满足机床使用要求。     

2-PRR并联机构的静刚度试验研究

在不考虑驱动电机刚度的条件下,分别在2-PRR并联机构的连杆平面内的3个典型位置沿X和Z向分步加载,测量得到了在相应方向上的位移值,给出不同位置和方向上的刚度曲线,并将所测的位移值与边界元法计算的位移解析值进行了比较。结果表明:在同一个测量点,Z向刚度明显比X向刚度大,在不同的测量点,其特定方向的刚度虽有变化,但刚度变化在同一数量级;实际测试的相对刚度值与边界元计算的理论刚度值的变化趋势一致。     

基于球杆仪的PRS-XY型混联数控机床关键结构参数误差快速检测技术

对PRS-XY型混联数控机床的关键结构参数误差的快速检测技术进行了研究.提出了影响机床运动精度的关键结构参数,并建立了误差计算模型,进而提出了能够反映机床运动性能的球杆仪测试方案.通过仿真计算,得到了关键结构参数误差对检测结果的影响,并通过实验进行了验证.最终建立了PRS-XY型混联数控机床关键参数误差与检测相关结果的对应关系,为快速误差诊断提供了依据.     

基于数控机床进给用磁悬浮直线电机摩擦的消除

文章就传统数控机床移动式加工中,移动部件和静止导轨之间存在着摩擦问题,提出了采用磁悬浮直线电机的这一新方法来消除摩擦,研究分析结果:可以实现无摩擦控制,在推进力的作用下,运动体能够实现快速精密定位.     

强力数控龙门钻床的设计

设计的龙门钻床采用双柱定梁龙门架以及圆盘回转工作台结构,能够实现对圆盘类零件孔的强力钻削加工。运用ANSYS软件分析机床横梁的静力特性,结果表明:所设计的横梁能满足强度要求。