数控机床导轨面变形预补偿的有限元分析

针对机床导轨变形特别是大型、重型机床的导轨变形而引起的数控机床加工精度问题,应用有限元分析法,借助先进、功能强大的有限元分析软件ANSYS对大件横梁导轨面进行静力学分析。在考虑横梁自身质量的同时,根据机床实际工况,施加附加力,并确立在横梁上移动的部件的几个关键位置,最后分析出各导轨面的变形曲线,提供横梁导轨面加工时补偿用曲线图,通过数控插补铣直接铣出补偿曲线,预先予以导轨变形补偿。     

考虑移动载荷变化的机床地脚螺栓布局优化方法

目前,机床地脚螺栓的布局或通过经验的方法获取,或通过选择几种常用的地脚螺栓布局方式中最优的一种,使得床身变形最小。然而,对工件轮廓精度有直接影响的是水平轴轴线运动的直线度误差,而这与工作台以及工件等移动部件在床身上的运动造成的床身系统重心的变化有着直接关系,但是上述方法均未能考虑。因此,文章提出了一种机床地脚螺栓布局优化方法,针对地脚螺栓的间距和数量进行优化。该方法以床身水平轴轴线运动的直线度为目标函数,以地脚螺栓的数量和间距为自变量,结合优化迭代算法进行优化,得到最优的地脚螺栓数量和布局,以满足床身水平轴轴线运动的直线度要求。该方法考虑了工作台移动造成的床身系统重心的变化,对地脚螺栓的布局进行优化,可显著提高水平轴轴线运动的直线度精度。     

龙门加工中心移动横梁静动态分析及结构改进

机床移动横梁因自身重力及外加载荷而发生变形,为此,对横梁进行了简化,得到其振动力学模型,理论计算求解出横梁最大变形量和一阶固有频率。对移动横梁进行了三维建模与有限元分析,横梁最薄弱位置位于横梁上下导轨部位,针对最薄弱部位,对横梁上下导轨局部结构进行了改进设计。结果表明,横梁结构理论计算的最大变形量和一阶固有频率与仿真结果相近,优化后的横梁形变减小了10.6%,质量减轻了136kg,轻量化效果明显。为机床其他零部件的优化设计提供了有益的方法参考。     

龙门式铣镗加工中心垂直度超差的工艺补偿研究

龙门式铣镗加工中心床身X轴与横梁Y轴垂直度超差是其垂直度超差的主要方面。对其成因进行分析后发现横梁重力是导致超差产生的重要原因之一。采用有限元分析技术对横梁上11个位置在重力作用下变形进行仿真分析,得到上下导轨基面与定位面的相应变形数值。由此得到基面与定位面应该加工成的形状后对横梁现有加工工艺进行改进。进行工艺补偿后通过试验发现,现有工艺产生的直线度误差基本得以消除,垂直度误差降低了85%,进而说明了工艺改进方法对于垂直度超差问题解决的有效性和可行性。     

一种新型燕尾槽导轨设计及其调整的方法实现

为了满足飞机垂尾加载试验设备在倾斜悬挂状态下沿导轨平稳运动,采用变形燕尾槽结构设计了一种新型导轨。导轨内设可调斜铸块,易于加工安装和调整间隙,抗震耐磨,具有更好的承受倾斜力及倾覆力矩的能力。该设计利用设备自身的伺服驱动器驱动加载设备移动,根据驱动电流曲线指导导轨的安装调整,使驱动电流峰值减少22%,提高了导轨的装配精度。     

TOM-SP3208B大型数控龙门铣床横梁的设计分析与制造

横梁是龙门式镗铣床的主要支承件.文章对横梁的截面形状、导轨的分布形式以及筋板结构布置进行了设计研究,并采用有限元分析方法,获得了横梁在最恶劣工况下的变形位移和应力分布.加工制造时,通过变形补偿的加工工艺,保证了横梁的几何精度.     

应用于立式车铣复合加工中心的具有线性导轨的箱框式龙门框架结构

应用于立式车铣复合加工中心的具有线性导轨的箱框式龙门框架结构,导轨分为高导轨与低导轨,空间布局更为合理。采用线性导轨,横梁与导轨通过线轨滑块连接,解决了以往龙门框架导轨不稳定、驱动偏载、易爬行等诸多问题,使机床的几何精度更容易保证,大大提高了机床的可靠性。     

立式双立柱数控工作台的安装工艺设计

数控双立柱车床主轴安装高精度双列短圆柱滚子轴承以保证工作台径向跳动,主轴上部装有大承载推力轴承,用于卸去工作台一部分重力,保证工作台端面跳动。主轴调整的好坏直接关系到机床加工精度。工作台一般采用静压导轨结构,为了保证工作台静压导轨的精度和油膜刚度,要求工作台静压导轨油膜间隙控制在0.03~0.04 mm内,使工作台和工作台底座有良好的接触,才能保证工作台静压导轨的正常使用。主轴精度及工作台和工作台底座配合精度的调整,对机床工作精度起着决定性的作用。立式双立柱车床精度的调整,重点在机床主轴精度调整方面。阐述主轴轴承间隙调整和卸荷垫调整方法。按此方法调整装配能有效保证工作台的工作精度。     

大型复杂结构件的焊接应力与变形控制

以数控双柱立式车铣复合机床的焊接部件横梁为例,分析了影响横梁焊接应力及变形的制造因素和结构因素.以此分析为依据,对产品零部件的准备、组装、焊接等每一道工序进行工艺方案优化;总结出合理的装配工艺、减小热输入并提高其稳定性、改善焊接工艺等措施,对数控双柱立式车铣复合机床的横梁焊接部件的焊接应力及变形进行控制:进而总结出类似...     

组合机床加工两孔不同轴度检验调整方法

在组合机床上，一根刀杆装两把镗刀镗两个孔D1、D2能否肯定达到0．02的不同轴度精度要求呢？回答是否定的，请看图1。OP是刀杆回转轴线。MN是大孔DI的轴线，此线一定与沿台导轨平行，（因为滑台沿着导轨移动进行瞳孔），设两刀尖的回转中心分别是E、F点，E、F两点必定在OP线上。如果仰与AK，M而古缺不平杯就产生问题，F点不在MN直线上，FH直线是DZ孔的轴线。MN与FH两直线互相平行，其距离b就是DI、DZ两孔不同心度。由此说明，保证两孔不同轴度精度，关键是在调整组合机床精度时，保证刀杆回转轴线与洛台移动方向线平行（在前后…     

直线滚动导轨在滑台改造中的应用

直线滚动导轨具有摩擦力小 ,运动精度高 ,刚性好 ,耐磨损 ,润滑方便 ,易于安装等特点 ,是各种机械理想的直线运动部件。对于传统的机械滑台或液压滑台 ,运动部件结构如图 1,由滑座体、滑台体、压板、镶条等零件组成。经过使用一段时间后 ,这些运动部件将有不同程度的磨损 ,滑台运动精度将会随之下降 ,导轨面很容易造成划伤 ,修复起来工艺繁琐 ,并且需配备具有丰富经验的维修钳工。某机械厂有一台组合机床 ,经长期使用、多次维修 ,滑台精度已完全丧失 ,用传统的方法已不能修复 ,在这种情况下 ,对滑台进行了改造 ,用直线滚动导轨取代原滑台导…     

用于薄板冲压压力机的滚动导轨

滑动导轨在锻压机械中获得了广泛的应用。其主要优点是结构和制造简单,接触刚性和缓冲性能较高,成本低廉;而其缺点是产生间隙,致使在工作负荷作用时运动部件(滑块、横梁)可以偏移,导轨面耐磨性差,静摩擦系数较高。为提高运动精度,用更完善的滚动导轨来代替滑动导轨。     

底板导轨的辊压与冲压加工工艺比较

针对继电保护箱体底板导轨加工过程中容易发生较大的翘曲变形、加工面回弹较大的问题,通过分析两种加工工艺——辊压与冲压工艺的特点,利用Ansys软件对底板导轨受力进行仿真分析,模拟底板导轨的受力变形状况,并依据底板尺寸设计出相应的模具,同时对冲压模具与冲压工艺进行改进,最后选取机床进行试验对比,验证了模拟结果与生产实际基本一致。结果表明:辊压成形变形最大约为20 mm,变形较大,对螺钉紧固、插件安装有较大影响;冲压工艺变形为2 mm,装配后基本满足要求。该冲压工艺方法解决了精密机箱加工变形较大的问题。     

基于MATLAB的静压导轨直线度最小二乘法误差分析

静压导轨是超精密五轴机床的核心零部件,导轨运动的直线度误差会直接反映在加工零件上,影响产品的互换性和产品精度。直线度是机床精度的重要指标之一,在导轨安装过程中要对导轨的直线度进行测量,因此直线度误差分析及算法研究非常重要。利用MATLAB对采集的离散数据进行可视化分析,既保证了运算的正确性,又提供了非常直观的导轨形貌观察图形。     

主轴轴承的选配与主轴部件旋转精度关系初探

机床工作时 ,由主轴带动工件或刀具实现运动和传递动力 ;同时保证与机床的其它部件有精确的相对位置 ,完成工件的表面成形运动。因此对主轴部件应有较高的结构和工作性能方面的要求。结构上的要求由设计者保证 ,而工作性能方面的要求 ,除了与设计、零件制造有关外 ,还与装配质量有着密切的关系。对主轴部件工作性能的要求 ,主轴部件旋转精度是其中重要的一个方面。所谓主轴部件的旋转精度 ,即 :若用一条直线代表主轴的回转中心线 ,当主轴回转时 ,主轴的实际中心线与理想中心的偏离量 ;亦指机床主轴在匀动或者低速空运转时 ,主轴前端的径向跳…     

导轨导向误差分析及机床修复中的误差补偿法

导轨在机床中起承载和导向作用，是机床各主要部件的相对位置基准和运动基准。机床使用一段时间后，不可避免地造成一定的磨损，其中尤以机床导轨的磨损对加工精度的影响最为严重。导轨的磨损将不能保证它的导向精度，并将影响工件的尺寸精度，形状精度及相互位置精度和表面粗糙度。车床导轨的磨损还将影响丝杆。光杆、走刀杆位置，造成“三杆”弯曲、开合螺母啮合不良，溜板运动木灵活、齿轮齿条啮合间隙变大等。由于机床导轨在全长各段的磨损不相等。且在同一横截面上各导轨的磨损也不相等，因此，造成使用不同段导轨引起的加工误差不等。…     

改装龙门刨床用于周边磨削机床导轨

机床导轨周边磨削工艺 (又称“滚磨”) ,是机床制造和修理的关键工艺之一。我厂生产的Ｘ6 5 32复合铣床 ,其升降台水平导轨淬火后 ,需周边磨削。在无专用的周边磨削机床 ,且外订价格昂贵的情况下 ,我们利用库存的静压导轨周边磨削装置 (包括静压磨头、电器、液压供油系统 ) ,将Ｂ2 0 10Ａ龙门刨床改装成周边磨床 ,使用效果良好。1　改装内容(1)将龙门刨床上的横梁刀架卸下 (包括滑座、滑板等 )换上重新设计的滑座、滑板 ,并增加微动进给和数显装置。将静压磨头安装在滑板上 ,利用原有横梁的传动系统实现往复进给运动。(2 )在工作台设计安装…     

基于误差预测的机床精度分析与设计

数字化精度分析是当前确保机床设计精度的重要手段。精度建模与精度分析等重要手段主要针对机床几何精度、运动精度及工件表面成形运动精度。对于复杂成形运动机床,目前精度设计标准与工件加工精度之间尚无准确对应关系。为此,提出了基于误差预测的机床精度设计方案,该方案分为两阶段数字化精度分析。第一阶段通过技术系统实现工件到工艺系统各部件精度分配与检测,在规定的精度下达到机床输出精度。第二阶段通过机床系统完成机床输出到机床各组成部件精度分配与检查。文中以YK3610滚齿机为例,详细分析了两系统误差模型及应用方法,并通过试验验证机床的实际切割精度可达5-4-4等级,因此该方法为复杂成形运动机床精度的设计提供了依据。     

数控机床仿真软件二次开发的新技术

复杂自由曲面的加工,数控机床运动部件之间容易发生干涉,为了满足工程实际需要,以五轴数控加工的仿真为核心研究内容,仿真过程中结合大型UG软件强大的几何造型功能,建立五坐标机床数控仿真模型,读取数控加工的G代码,经翻译并转换为机床运动部件之间的运动,对五轴联动数控机床加工复杂零件的加工过程进行了三维仿真,动态地显示机床、工件及刀具的运动,对各个运动部件之间进行干涉检查,并进行软件二次开发,读取数控G代码指令驱动机床各轴运动,对加工过程进行动态的仿真以验证数控程序的正确性,检测加工过程中的干涉和过切,避免机床和工件的损坏,大大地提高了生产效率,降低了生产成本.     

机床导轨补焊

机械工业部机床工具总局,关于《机床灰铸铁中缺陷修复技术条件暂行规定》的通知中规定,机床滑(滚)动导轨面和重要的移动导轨面缺陷不得补焊,只能在规定的范围内用塞堵,而在导轨边缘或靠近边缘的缺陷也不能塞