重载大跨距横梁承载曲线分析与实验研究

针对重载大跨距横梁的承载变形补偿问题进行研究,以提高重型机床产品加工精度为最终目的,提出了一种通过预制起拱曲线来提高机床加工精度的方法.基于有限元分析方法预估弹性横梁静态承载曲线,进而得到横梁起拱曲线,并通过实验对起拱曲线进行验证.该研究为重载大跨距横梁承载曲线的设计、结构优化与反变形加工提供了理论与技术指导.     

装卡方式对超跨距横梁z向导轨面起拱曲线加工的影响

通过有限元方法对横梁的加工和安装过程进行了建模,充分考虑了测量方式的不同对起拱曲线的影响,分析横梁不同加工装卡方式与安装方式下起拱曲线的区别,发现了加工起拱曲线后的横梁仍未达到机床精度要求的原因,指出加工横梁z向导轨面起拱曲线时装卡方式与横梁实际工作时安装条件存在较大差别情况下,不能按照安装条件下计算得到的横梁起拱曲线直接加工.文章针对现有的装卡条件,对起拱曲线进行了补偿,克服了由装卡方式的不同带来的加工误差.     

大跨度重载横梁导轨接触的变形分析

以某重型数控龙门铣床大跨度重载横梁为研究对象,基于有限元软件进行建模和力学分析,研究了大跨度动梁结构在实际工况条件下的载荷分布及受力变形情况,通过接触分析和约束分析,提出了考虑溜板重叠效应的大跨度承载曲线的创建及描述方法,得到刀尖点的轨迹变形,为大跨度横梁设计结构的改进和预起拱曲线的加工提供了理论依据和仿真方法.     

双柱立车横梁中频淬火工艺研究

横梁是双柱立车非常重要的零部件之一，横梁上有与之相配合的横梁滑座在横梁导轨面上滑动，以往导轨面采用接触电阻淬火，淬硬层浅易磨损。为了使横梁导轨面有更好的硬度和耐磨性、精度保持性并延长其使用寿命，所以决定对双柱立车横梁导轨面采用中频淬火工艺方法，具体工艺从以下几个方面进行实施。     

3ZX平面铣床横梁有限元分析及优化研究

利用有限元软件ANSYS对铣床横梁结构进行静力及模态分析,由分析结果可知,导轨安装面Y向位移较大,且第一阶固有频率较低,因此需要对横梁结构及筋板布局进行改进.在多载荷工况下利用拓扑优化方法确定横梁筋板的合理布局.通过调整横梁局部参数并进行对比分析可知,当横梁上拱形高度为150 mm时,横梁导轨安装面变形较小,静刚度提高约62%,低阶固有频率均高于机床工作频率,从而避免了加工过程中共振的产生.优化结果可为横梁结构的合理设计及改进提供可靠的依据.     

横梁淬火工艺研究

为满足用户技术要求,我公司对其立式车床的横梁进行中频表面淬火（横梁结构图见图1）。由于该横梁结构复杂,整体薄厚不均,导轨面超宽,横梁导轨相对面有凹陷处,d导轨面一侧与底面无垂直立筋相连,淬火后变形大,无法校直,将直接造成废品。根据以往经验,该横梁中频淬火后导轨变形方向将为中间下凹3 mm左右,而中频表面淬火淬硬层深为3 mm,若不采取措施导轨面两端淬硬层将被磨掉。如何减少导轨淬火变形是至关重要的问题。对此,提出了具体的建议和措施：     

大型龙门机床的直线度误差建模及误差补偿

为减小大型龙门数控机床空间直线度误差,提高国产数控机床加工精度,提出基于B样条曲线的空间直线度误差模型及其补偿方法。使用激光干涉仪分别检测三轴龙门数控机床6个方向的直线度误差,应用B样条方法建立空间直线度误差数学模型.利用数控系统外部机械原点偏移功能,应用自主研发的误差实时补偿系统并依据基于B样条曲线的空间直线度误差数学模型,实现对大型龙门数控机床的空间直线度误差补偿.采用两轴联动补偿切削导轨面的方法进行试验,并与多项式模型和斜线插补模型进行对比,结果表明:B样条模型补偿后的导轨直线度最优,检测的导轨各方向直线度误差均减小90%以上,显著提高了大型龙门数控机床加工精度.     

径向球塞液压马达广义椭圆定子曲线导轨的建模与性能分析

同时改变椭圆长半轴、短半轴的变化频率,可以得到一系列新型的径向球塞液压马达定子导轨曲线,能由一个广义椭圆曲线方程生成。分析广义椭圆曲线方程参数对采用广义椭圆定子曲线导轨的球塞液压马达的性能影响,寻求球塞液压马达广义椭圆定子曲线导轨的建模依据,由于该马达广义椭圆定子曲线无法在绘图软件中用常规指令绘出,提出了一种用Solid Works加载出在Matlab中获取的曲线数据得到所需曲线的方法,从而完成该导轨的建模过程,为复杂曲线导轨的建模提供了一条新路径。     

机床主轴和导轨的变形分析

机械制造业中,机床主轴和导轨的热变形对机床的加工精度影响很大.运用传统的计算方法和有限元方法分析了机床主轴和导轨的变形.通过对比发现,有限元方法对机床导轨和主轴的变形分析较准确和直观,其结果为现代制造业精密加工提供了可靠的参考数据和理论依据.     

空间多姿态下自动钻铆托架变形分析与调平方法

飞机壁板自动钻铆系统中托架具有自重大、跨距长、变形量大等特点,其变形误差随工作姿态的不同而改变,从而导致壁板钻铆超差。文章在对自动钻铆托架结构设计基础上,建立了托架横梁弯曲变形模型,根据钻铆点位与横梁变形曲线的空间关系构建了壁板钻铆点位变形量数学模型;针对传统调平补偿方法无法精确满足托架变形量动态变化的问题,采用迭代优化方法建立了托架多姿态变形补偿调平算法;并采用有限元仿真方法分析了托架处于各角度时钻铆点位的变形量及外法线向量;将理论算法数据与仿真数据进行了对比分析,验证了文中提出的托架变形分析与调平算法的正确性和有效性。     

Load-induced error identification of hydrostatic turntable and its influence on machining accuracy

In heavy duty machine tools, hydrostatic turntable is often used as a means for providing rotational motion and supporting workpiece, so the accuracy of turntable is crucial for part machining. In order to analyze the influence of load-indcued errors on machining accuracy, an identification model of load-induced errors based on the deformation caused by applied load of hydrostatic turntable of computerized numerical control(CNC) gantry milling heavy machine is proposed. Based on multi-body system theory and screw theory, the space machining accuracy model of heavy duty machine tool is established with consideration of identified load-induced errors. And then, the influence of load-induced errors on space machining accuracy and the roundness error of a milled hole is analyzed. The analysis results show that load-induced errors have a big influence on the roundness error of machined hole, especially when the center of the milled hole is far from that of hydrostatic turntable.     

立式微铣床结构的优化设计与分析

在立式微铣床的设计期间,对机床常用结构进行拓扑优化分析,初步确定龙门结构基本形状。然后通过Ansys Workbench中的Design Exploration模块设计仿真实验,采用响应面法(RSM),以减小静力变形量和应力为目标,对立式微铣床龙门结构的跨度和高度参数进行了优化,利用权函数法得出该模型下的最优结果,加强了立式微铣床龙门结构稳定性。最后通过有限元分析软件对该立式微铣床整机结构进行了动静态特性分析,对微铣床结构设计上能否满足设计要求进行了校核。     

Radial-curve-based facial expression recognition

A fully automatic facial-expression recognition (FER) system on 3D expression mesh models was proposed. The system didn't need human interaction from the feature extraction stage till the facial expression classification stage. The features extracted from a 3D expression mesh model were a bunch of radial facial curves to represent the spatial deformation of the geometry features on human face. Each facial curve was a surface line on the 3D face mesh model, begun from the nose tip and ended at the boundary of the previously trimmed 3D face points cloud. Then Euclid distance was employed to calculate the difference between facial curves extracted from the neutral face and each face with different expressions of one person as feature. By employing support vector machine (SVM) as classifier, the experimental results on the well-known 3D-BUFE dataset indicate that the proposed system could better classify the six prototypical facial expressions than state-of-art algorithms.     

高速瓦楞辊机构的中高度及其动挠度曲线方程

论述了高速瓦楞辊机构扣高度的动力学特片，建立了相应的上、下瓦楞辊的设计中高度的数学模型，导出对应的动挠度曲线方程。     

多项式曲线拟合在变形监测中的应用

介绍了最小二乘多项式曲线拟合的方法及拟合的步骤,采用Matlab对数据进行曲线拟合,并评定精度,最后通过实例解算论述了其在变形监测中的具体应用．     

ANSYS在数控铣床热特性分析中的应用

数控铣床在多种热源的作用下,产生热变形,影响工件与刀具间的相对位移,造成加工误差,从而影响零件的加工精度.所以,如何减少热变形,提高加工精度,是机床设计中非常棘手和重要的问题.本文在对数控铣床热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析软件ANSYS,对XK717数控铣床进行整机热特性分析,并得出了冷却水的流量和预紧力对主轴轴承温升的影响规律,从而为数控铣床的设计提供了理论依据.     

大跨弯坡高刚架桥施工控制分析

介绍自适应控制原理在桥梁工程中的应用。采用结构空间受力分析与工程试验、现场实测相结合的方式，通过对大距度曲线梁桥挠度控制影响因素的分析，重点阐述了扭转预拱度的设置及桥墩变莆对扭转效应的影响，并对施工及设计提出一些建议。