基于电伺服驱动的立式内拉床研制

针对采用液压驱动的传统立式内拉床存在结构复杂、拉削精度不高、拉削不平稳等问题,对一种基于电伺服驱动的立式内拉床进行了研制。提出了拉床的工艺原理、主要性能参数以及工件的拉削参数;对拉床的机械整体结构、关键功能机构进行了设计,并对拉刀及拉削力进行了设计计算;对拉床电气控制系统进行了设计,详细分析了电伺服驱动系统的控制原理和电控软件系统的设计原理;基于电伺服驱动的立式内拉床研制成功后,将其应用于星形套的拉削加工试验。拉削加工试验结果表明:所研制的基于电伺服驱动的立式内拉床操作便捷安全、运行平稳,拉削加工后的工件符合精度要求。     

简谐载荷作用下连续体结构位移响应拓扑优化

研究了简谐载荷作用下以结构指定位置位移响应幅值为设计目标、结构体积为约束的结构拓扑优化设计问题.利用频率响应法和模态叠加法求解结构在简谐载荷作用下的动位移响应,并对其动位移响应灵敏度进行了求解.同时,为消除动力学拓扑优化问题中易出现的局部模态现象,引入材料属性的多项式插值模型,采用了灵敏度再分配方法避免拓扑优化过程中的棋盘格现象.优化模型采用GCM算法求解,经优化算例验证,所提出的方法是可行性的.     

涡轮盘榫槽拉床主溜板结构优化设计与仿真

发动机涡轮盘榫槽的拉削加工中，主溜板的质量和刚度会大幅影响拉床的动态特性、工件的加工质量以及刀具的寿命。以主溜板为研究对象，建立了拉床主溜板切削模型，进行了静力和模态仿真分析，以及基于SIMP法的拓扑优化，提出并对比了两种主溜板结构优化方案，得到了动态特性更好的主溜板结构模型。     

一种键槽拉床工艺参数及结构参数对键槽拉削精度影响规律研究

分析一种新型键槽拉床的工作原理,建立其三维几何模型,通过ANSYS的ADPL二次开发工具对拉刀刀刃工作行程中刀刃与键槽相对变形进行有限元分析。研究进给量、拉刀杆结构尺寸和导向套尺寸对拉刀刃工作行程中刀刃与键槽相对位置变形的影响规律,给出加工工艺参数和键槽拉床结构参数与拉削精度之间的定量关系,得到拉削精度提高的键槽拉床工艺及结构参数选择方法与途径。研究工作为高精度键槽拉床设计提供相关技术基础。     

长沙机床L5515新产品试制成功

日前,长沙机床有限责任公司新产品L5515数控双缸立式（上拉式三工位）内拉床厂内顺利交检,通过对工件试拉削,该机床的径跳0．02mm．加工精度达到了0．02／200。大大超过了拉床行业的国家技术标准0．06／200三倍以上,填补了该项领域的国内空白。     

压气机叶轮轮槽的加工方法

燃气轮机的压气机叶轮级数多,加工量比较大。采用高速拉床拉削,可以保证轮盘精度要求,提高加工效率。文中介绍了拉削夹具设计和数控加工方法。     

分动器箱体结构拓扑优化设计

针对分动器箱体复杂结构,将基于变密度的拓扑优化分析方法应用到汽车变速箱箱体的结构设计。将结构的最小柔度作为优化目标,以体积分数、位移、应力、模态频率和加工方式为约束条件,分别展开了箱体结构外廓和内部加强筋板结构的拓扑优化分析,并对优化设计的箱体结构进行了静强度和模态分析。结果表明:箱体结构静强度和模态频率均高于设计指标,实现了复杂箱体结构的拓扑优化设计。     

动态载荷激励下的床身结构动力学响应

考虑到数控加工系统的振动及噪声问题,建立了数控机床床身的参数化有限元模型,在模态分析基础上计算固有频率与振动幅值。以简谐力作为动态激振载荷,在350-800Hz频率段进行扫频计算,获得了位移—频率和应力—频率曲线,确定了各阶共振频率点的响应幅值,谐振响应结果表明第2阶模态频率对床身的危害性较大。采用Full方法(完全法)对床身进行瞬态动力学分析,计算出了时域下的位移和加速度响应曲线,分析了机床启动阶段冲击载荷对床身的激励影响。在参数化建模基础上实现了床身结构动力学优化,使其动力学性能得到有效改进,有利于数控机床的高速化发展。     

隐式功能函数结构体可靠性拓扑优化

考虑工程实际中外载荷、材料属性等的随机不确定性对结构安全性的影响,研究了具有结构位移可靠性约束的拓扑优化设计。建立以柔度最小为目标、以单元相对密度为变量、具有材料体积分数约束和结构位移可靠性约束的拓扑优化数学模型;针对运用有限元数值计算方法时结构功能函数为隐式的情况,运用响应面法近似逼近结构真实的功能函数;利用简便高效的一次二阶矩法计算结构位移可靠度;采用内循环为确定性的拓扑优化、外循环控制结构材料体积分数的策略对连续体结构进行可靠性拓扑优化设计。通过两个算例与确定性拓扑优化结果进行比较,结果表明所提设计方法是高效可行的。     

插件机横梁结构优化与动态特性分析

针对某公司插件机的插件精度和速度难以满足工作要求的问题,设计了一种轻量化横梁结构,并且对其横梁的动态特性进行了研究。首先,根据拓扑优化的结果对横梁的内部结构进行了优化设计,并通过3种结构的仿真数据对比建立了刚度特性较好的横梁模型;然后,对横梁-箱体系统进行了模态分析,得到了横梁的前六阶固有振型,并且分析了不同箱体尺寸对系统固有频率的影响;最后,基于模态分析的结果和载荷特性对横梁进行了瞬态动力学分析,计算出了横梁在运动过程中的最大变形量,并且通过传感器测试验证了仿真结果。研究结果表明：横梁-箱体系统与机床不会产生共振,系统的薄弱部分为插件头组件,减小插件头组件的整体厚度可以有效提升系统的固有频率;横梁在插件过程中的瞬态仿真结果最大形变量为0.032 mm,出现在减速阶段,传感器的测试结果为0.035 mm,两者相比误差较小,满足插件机的工作要求。     

电动车变速器箱体拓扑优化设计

针对电动车变速器箱体结构,从正向设计的角度采用变密度的拓扑优化分析方法对箱体内、外筋板及外廓结构展开拓扑优化分析。箱体的拓扑优化以加权应变能作为优化目标,以箱体体积分数、位移、应力、模态频率和制造加工方式为约束条件。基于拓扑优化结果,同时考虑箱体结构的安装、润滑、冷却等功能要求,完成箱体结构的优化设计,并对优化设计的箱体结构进行了有限元静强度和模态特性分析。结果表明,电动车变速器箱体结构静强度和模态频率均高于设计指标,实现了电动车变速器复杂箱体结构的拓扑优化设计。     

大力发展拉床、组合机床以满足用户的需要

一、拉床 拉床是一种高效率的金属切削机床,用于加工各种几何形状的内孔及外表面。最近,还发展了一种仿形拉削,可加工空间曲面。只要生产批量足够大,几乎大多数铣削工序用拉削工艺替代都是经济的。 拉削精度一般在7～9级,其一般表面粗糙度为 Ra 1.6～6.3 μm,个别为 Ra 0.32～0     

用工装增大拉床的工作行程

拉床是用来对机械零件进行高精度的拉削加工的,不同型号的拉床,都有相应规定的有效工作行程。对拉削长度超过拉床的有效工作行程时,此拉床就不能加工了。针对此问题,我设计了滑移式工装和拉床配合使用,解决了拉床行程不足的问题,介绍如下。 1.结构 如附图所示为滑移式工装工作状态时的结构,它是由拉床尾座1、行程挡块2、拉床浮动拉头3、导轨4、滑移式工装5和拉刀7等组成。 滑移式工装固定在导轨上并可沿导轨在水平方向左右移动。 2.使用 工作时,用行程挡块2将工装整体挡住,拉床浮动拉头带动拉刀对管材内壁进行第一次拉削,第一次拉削完成后,松开浮动拉头3,将工装(包括拉刀、管材)整体向右移动一个工作行程,用另一相应的行程挡块2,将整体工装挡住,进行第二次     

基于ABAQUS的平沙系统悬臂梁结构拓扑优化

针对平沙系统工作中出现精度较低和容易引起共振的问题,对平沙系统悬臂梁结构进行拓扑优化设计.从悬臂梁内部材料布局出发,以材料的畸变能密度为优化目标,在Abaqus软件中采用变密度法对悬臂梁进行拓扑优化设计,得到最合理的材料分布.优化结果表明,当施加载荷在工况要求的400 N时,悬臂梁最前端位移量由优化前的4.205 mm...     

基于SIMP理论的衡器载荷测量仪悬臂梁拓扑优化研究

针对高精度衡器载荷测量仪反力机构的悬臂梁质量较大的问题,对高精度衡器载荷测量仪的工作原理、悬臂梁加工工艺和拓扑优化方法进行了研究。利用ANSYS对优化前的反力机构进行了静力学分析,基于固体各向同性材料(SIMP)理论对悬臂梁进行了拓扑优化设计,建立了悬臂梁拓扑优化数学模型,运用优化准则法更新了设计变量,求解了位移约束下悬臂梁体积最小的拓扑结构;利用Tosca Structure对建立的数学模型进行了求解,得到了满足设计要求的悬臂梁结构,最后对优化后的悬臂梁进行了静力学分析,并与优化前的分析结果进行了对比。研究结果表明,优化后悬臂梁减重19.8%,悬臂梁结构满足强度要求;且悬臂梁竖直方向最大位移量为4.796 91 mm,可以保证高精度衡器载荷测量仪检定的准确度,由此验证了新悬臂梁结构的可行性。     

高速拉床突变负载工况的液压冲击仿真分析

高速拉削因能够得到较高的表面质量而逐渐在制造工艺中得到重用。拉削开始和结束时,拉削力是突变载荷,必然会对高速拉床的高压大流量液压系统造成压力冲击,引起速度波动,进而影响拉削的尺寸精度和表面质量。基于拉床负载特性,利用AMESim软件对高速拉床液压系统的拉削过程进行仿真,分析了高速拉床在突变负载工况下,液压缸进油腔的压力变化和主溜板速度及加速度的变化,并根据仿真结果改进液压系统。结果表明:在液压缸的进油腔放置低压蓄能器能有效降低系统启动时的压力冲击;利用突变负载反馈PID控制,可以有效降低拉削开始和结束时的压力冲击和速度波动。     

扩大拉床工作范围的夹具设计

在实际工作中常会遇到机床工作范围不够的问题,如果在夹具设计上有巧法,就可解决。我厂要加工一批江岩汽车传动齿轮,根据加工工序,见图1,由于拉削尺寸l=139_0~(+0.26)mm,大于拉床L6120的花盘内孔半径D/2=100mm,按通常的夹具设计方法该拉床工作范围不够,若改用大拉床(如L6140),不仅夹具结构尺寸较大,且拉床利用率低。为了解决这     

长沙机床厂研制成功大型内拉床

长沙机床厂目前成功研制出型号为L55120的双油缸立式大型拉床。据相关研究人员介绍,该拉床拉削吨位达120吨,拉削行程长达3米,机床高度超过9米,是该厂拉床系列产品中刚性最强、拉削力最大、拉削行程最长、拉削精度最高的双油缸拉床,也是国内的大型内拉床之一。     

拉削的加工精度

<正> 1、内表面拉刀拉削拉削精度受到拉力本身精度、使用条件、使用拉床、工件形式、材料、加工前尺寸精度及工件夹持方法等的影响。 (1)圆拉刀拉削精度在内孔加工中,常常用拉削代替镗孔或铰孔。拉孔能达到的加工精度约为H_7。由于工件形状、材料和使用条件等不同,加工精度有很大差别。因此,拉刀校准齿尺寸以试拉方法来决定为佳。     

基于变密度法的砂带磨床主轴架结构优化设计

主轴架振动性能对砂带磨床加工质量具有重要的影响,论文采用多级优化方法对主轴架进行结构优化设计.基于变密度法对主轴架进行拓扑优化设计,获取主轴架最佳拓扑结构;采用自适应响应面法对主轴架详细模型进行板厚尺寸优化,得到主轴架的最终优化方案,并对优化前、后主轴架的模态和谐响应进行对比分析.研究结果表明:优化后主轴架的固有频率明...