直驱式A/C轴双摆角铣头的扭转刚度

大功率、直驱式双摆角铣头是高档五轴联动数控铣床的核心部件,欧美等工业发达国家将其作为战略物资限制出口,因此自主研发该类铣头对提升国防安全具有重要意义.简要介绍了自主设计铣头的机械结构以及主要性能参数,用有限元方法计算了铣头在C轴转动和C轴锁紧2种工况下的扭转刚度,得到A轴摆角与铣头整体结构刚度的关系曲线图,A轴摆角为0时铣头的扭转刚度最大,A轴摆角为90°时铣头的扭转刚度最小,铣头在锁紧时较转动时的扭转刚度大.该计算可以对铣头的设计和结构改进提供技术支持.     

直驱式A/C轴双摆角铣头故障树分析和泄漏问题改进

可靠性是直驱式A/C轴双摆角铣头的一项重要技术指标。通过对双摆角铣头总体结构故障树分析,建立双摆角铣头系统等效可靠性串联模型和故障树模型,采用故障树分析法排查系统中的故障形式,得出双摆角铣头系统的关键性环节,为系统改进及故障诊断提供参考依据。并针对泄漏出现的问题,提出解决办法,取得了良好的效果。     

基于ANSYS Workbench的A/C双摆铣头模态分析

A/C摆角铣头是五轴联动大型数控铣床的关键部件,其动态特性直接影响铣床的加工精度和表面粗糙度。以A/C摆角铣头为研究对象,利用三维建模软件Pro/E 4.0对A/C双摆铣头进行三维建模,导入ANSYS Workbench1 3.0有限元分析模块中进行模态分析,得到了模型的前6阶固有频率以及振型,研究了固有频率对铣头结构的影响,避免了共振产生,找出了结构的振动薄弱部位,为铣头结构优化设计提供理论参考。     

A/C轴双摆角铣头发展现状与关键技术

A/C轴双摆角铣头是中、大规格龙门式五轴联动加工中心的关键功能部件。分析了国内外A/C轴双摆角铣头的发展现状,指出了国内现有水平与世界先进水平的技术差距,并详细阐述了该类产品的关键技术,主要包括直驱技术、机械传动消隙技术、旋转轴夹紧定位技术、A轴自动交换技术,几何误差检测与补偿技术,详细阐述了各个关键技术的技术特点以及在A/C轴双摆角铣头中的应用方法,对我国A/C轴双摆角铣头今后的研发工作起到了重要的推动作用与借鉴意义。     

直驱式A/C轴双摆角铣头模态分析

用有限元方法计算了直驱式A/C轴双摆角铣头的振动特性,给出铣头结构的前4阶振型,研究了A轴摆角对铣头结构固有频率的影响。铣头在工作中其固有频率为区间值,1阶固有频率(120.48,122.91),2阶固有频率(139.68,142.08),3阶固有频率(328.68,331.9),4阶固有频率(369.68,372.45)。该计算为该类型铣头的设计和改进提供技术支持。     

A/C轴双摆角铣头的设计

基于普通龙门加工中心基础上而设计的A/C轴双摆角机械传动铣头,可以针对不同型号的数控龙门铣床进行量身定做;可以为企业利用现有龙门加工中心进行升级改造实现五轴联动加工的愿望;也可以为机床制造工厂设计A/C轴双摆角铣头提供参考.     

木工双摆角铣头C轴回转精度测试与分析

介绍了木工双摆角铣头的结构原理,借助激光干涉仪对双摆角铣头C轴回转定位精度和重复定位精度进行测试,并对测试结果进行误差分析。结果表明:木工双摆角铣头C轴回转精度基本符合技术要求,测试结果呈现一定的规律性,可通过控制系统进行误差补偿来进一步提高精度。     

直驱式A/C轴双摆角铣头的研发与应用

<正>一、概述五轴联动加工中心是航空、航天、军工、发电设备等重要工业部门的关键设备,而A/C轴双摆角铣头又是中大规格五轴联动加工中心的核心功能部件。由于A/C轴双摆角铣头结构紧凑,摆角范围大,A轴可达±110°,C轴可达±360°或n×360°,因此,常用于加工具有复杂曲面的大型精密零部件,例如飞机的机身结构件、风力发电机     

铣头自动交换技术在A/C轴双摆角铣头中的应用

针对A/C轴双摆角铣头的结构特点,研究了A轴自动交换过程中的A轴自动交换原理、对接元件的对接过程、对接元件的过定位问题以及A轴与铣头库的定位问题。通过对样机试制与实验验证,充分证明了该技术的合理性。     

直驱双摆铣头综合性能测试研究

介绍了直驱双摆铣头的总体结构以及性能测试总体方案,并对其运动性能、A/C轴的输出力矩性能和温度性能进行了测试和分析研究.通过理论指标与实际测试相比较得出测试方案合理有效,为检验研制直驱双摆铣头的加工实用性及直驱双摆铣头的产业化奠定了基础.     

Rapid dynamics prediction of tool point for bi-rotary head five-axis machine tool

Receptance Coupling Substructure Analysis (RCSA), an effective approach to rapidly predict the tool point frequency response function (FRF), generally requires the response of spindle-machine assembly by experiments. This method is feasible for three-axis machine tool because the spindle and its posture are normally unchangeable. But in terms of five-axis milling, the spindle-machine assembly changes continuously. The purpose of this study is to propose new techniques to solve the constantly-changing assembly response in order that RCSA can be used for bi-rotary head five-axis machine tools. Based on receptance matrix determination in coupling direction and single degree of freedom coupling simplification, the swivel model for holder tip receptances is established for swivel motion. According to the concept of oriented frequency response function, the rotational model is derived to calculate the holder tip receptances with rotary motion. By combining the swivel model and the rotational model, the holder tip receptance of arbitrary posture can be calculated by three orthogonal postures. A five-axis machine tool with bi-rotary head is used to conduct FRF tests on different postures. Experimental results show that the models proposed can accurately predict tool point frequency response of any posture and large difference in FRFs among those postures of bi-rotary head is detected.     

力矩电机串联式回转机构的设计与研究

对外转子式力矩电机的串联布局驱动方式和并联布局驱动方式进行了对比和分析,并对力矩电机串/并联驱动技术做了深入的研究,针对双摆角数控万能铣头的C轴和车铣复合加工中心的B轴等数控机床的回转进给机构,提出了一种利用两台标准的外转子式力矩电机串联驱动的大扭矩回转机构,并对其夹紧系统和冷却系统提出了相应的设计方案,解决了传统直驱式回转轴设计方法中存在的单一标准力矩电机驱动扭矩小和非标式力矩电机采购成本高等问题。     

双摆角铣头万向架拓扑优化设计

结构优化方法在实际工程中得到了越来越广泛的应用,文中综合考虑各种结构优化方法的适用性,并选择了拓扑优化方法,采用ANSYS软件拓扑优化模块对双摆角铣头万向架结构进行优化.优化改进后,在刚度、强度满足设计要求的情况下,万向架质量减少了21％,优化效果显著.     

铣头主轴系统动力学特性的有限元分析

应用有限元分析计算的方法,在产品设计阶段对铣头主轴系统进行模态和频率响应分析．以校核主轴设计的动态性能。通过制造后的实验测试,证明有限元分析方法中,合理的建模和计算参数的设定,对设计方案的动力学特性评估有较好的准确性。     

大悬伸状态加工水室封头重型铣削振动分析

针对大悬伸状态下加工水室封头产生的重型铣削振动,以重型铣削水室封头现场加工实验为基础,分析重型铣削振动产生的原因,并根据现场实验对工件已加工表面形貌进行对比分析。建立重型铣削刀具偏心跳动模型、刀具与主轴系统的轻微变形模型和进给系统刚度的模型,分析其对重型铣削瞬时切削厚度的影响,同时建立重型铣削力数学模型和铣削轨迹模型。分析重型铣削系统振动影响因素及规律,振动模型预测结果与实验结果吻合较好。该工作为进一步研究重型铣削振动特性提供依据。     

基于ANSYS球头铣刀建模与静力、模态分析

为有效提高球头铣刀的动态性能并优化其结构,运用CATIA构建球头铣刀的三维实体模型,运用ANSYS有限元分析软件对球头铣刀进行静力分析和模态分析,分析结果表明,所建立的铣削力模型可以实现对球头铣刀铣削力和变形量的准确预报,为球头铣刀设计优化提供科学依据.