高速立式加工中心主轴箱结构设计及分析

以高速立式加工中心主轴箱为研究对象,为满足高速加工中心整体性能的需要,利用Pro/E软件,建立了4种主轴箱结构的三维模型,分别进行了主轴箱的力学分析和静、热刚度计算,并对4种方案中最优的设计方案进行了合理的结构优化.分析结果表明,箱体内筋板是影响主轴箱整体刚度的重要因素,并通过优化设计改进了筋板结构布局,提高了箱体刚度.     

高速立式加工中心主轴箱结构设计及分析

以高速立式加工中心主轴箱为研究对象,为满足高速加工中心整体性能的需要,利用Pro/E软件,建立了4种主轴箱结构的三维模型,分别进行了主轴箱的力学分析和静、热刚度计算,并对4种方案中最优的设计方案进行了合理的结构优化。分析结果表明,箱体内筋板是影响主轴箱整体刚度的重要因素,并通过优化设计改进了筋板结构布局,提高了箱体刚度。     

高速立式加工中心滑座的结构分析及优化

为满足高速加工中心整体性能的需要,利用Pro/E软件,建立了四种滑座结构的三维模型,分别进行了滑座的力学分析和静刚度计算,得出普筋模型为最优方案并对其进行了合理的结构优化。在满足滑座刚度的前提下,减少了重量,降低了成本。为滑座动态性能的分析研究奠定了基础。     

立式加工中心主轴箱设计及特性研究

主轴箱是高速立式加工中心关键部件,其静刚度、动态特性对加工中心的加工精度与平稳性具有重要影响。以DVG850高速立式加工中心主轴箱为研究对象,建立了主轴箱四种不同结构的几何模型设计方案,利用有限元仿真软件对主轴箱静力学、模态及谐响应进行了仿真计算,得到了主轴箱静刚度、固有频率、振型及激励频率下的共振区域。通过对有限元仿真云图与数据进行比较分析,可知方案二为最佳筋板结构布局设计,表明该研究方法可对提高主轴箱结构固有频率,增加结构刚度,避免发生共振提供依据,为其他机床主轴箱结构设计与优化改进提供理论依据,缩短了设计周期。     

高速立式加工中心主轴箱热态分析

高速立式加工中心在加工过程中产生的热效应对机床加工精度的影响日益凸显.XH714B高速立式加工中心在高速加工过程中会出现主轴轴线热偏转现象,机床行业俗称为“闷头”,影响了机械加工表面的完整性,降低了粗糙度.主轴箱作为加工中心的重要热源,为了解决立式加工中心出现“闷头”现象的主要原因,对主轴箱的热态分析就显得尤为重要,采用有限元方法建立了XH714B高速立式加工中心主轴箱热态特性分析模型,分析计算了主轴箱在额定转速下的稳态热特性.与传统观点“滚动轴承为主轴主要热源”不同,提出主轴电动机的热损耗是导致机床主轴轴线在y-z平面内发生偏转的主要原因.     

DVG850主轴箱静刚度分析

以提高主轴箱结构刚度为目的,利用有限元法在主轴上施加单位静载荷,分析主轴箱的位移变化,计算出主轴系统允许的刚度值,并提出了影响和提高箱体刚度的因素和方法.为以后更好的进行主轴箱静态特性的优化设计提供了条件.     

立式加工中心主轴箱性能分析与优化设计

以立式加工中心的关键部件主轴箱为研究对象,应用ANSYS有限元软件,根据实际工况进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,并通过振动测试验证分析的准确性。基于灵敏度分析与最佳填充空间方法,对主轴箱进行优化设计。通过灵敏度分析,确定对主轴箱性能影响较大的关键尺寸,并基于响应面模型对主轴箱进行多目标优化。优化设计后主轴箱质量减小,动态性能提升。     

高速铣齿机床主轴箱结构的有限元法分析

讨论了利用有限元单元法对高速铣齿机床主轴箱的结构进行分析的方法。采用Pro／E建立主轴箱的实体模型,通过ANSYS软件提供的数据接口程序将其导入ANSYS中,计算出静态应力、固有频率和振型,为动态分析、优化设计提供理论依据。     

基于AWB高速立式加工中心主轴箱抗振特性研究

运用ANSYS Workberich集成研发平台,对某种高速立式加工中心主轴箱进行自由模态分析,提取主轴箱的前12阶频率,查看(7～12)阶频率对应的振形图,结果显示出了主轴箱各部分结构振动的强弱分布以及抗振薄弱区,据其评价主轴箱的抗振性能,为高速立式加工中心主轴箱结构设计和优化提供前提依据.     

高速铣齿机床主轴箱结构的有限元法分析

讨论了利用有限元单元法对高速铣齿机床主轴箱的结构进行分析的方法。采用Pro／E三建立主轴箱的实体模型，通过ANSYS软件提供的数据接口程序将其导入ANSYS中，计算出静态应力、固有频率和振型，为动态分析、优化设计提供理论依据。     

曲轴复合加工中心主轴箱有限元分析

曲轴复合加工中心是一种高效加工曲轴的新型设备。建立曲轴复合加工中心主轴箱的三维模型,并分析其载荷及边界条件。以ANSYS软件作为分析工具,对曲轴复合加工中心主轴箱进行静力和模态分析,得到了应力云图、位移云图及前七阶模态。由分析可知,主轴箱的最大应力为18.272MPa,应变值为0.0044mm,应力和应变值均较小,固有频率大,动态特性好,满足机床设计要求且具有优化空间,为以后主轴箱结构改进、优化设计和动力修改提供了理论依据。     

高速电主轴的试验模态分析

基于模态分析理论,采用单输入/多输出识别法(SIMO)对高速电主轴进行了自由模态试验,介绍了试验方法,得到了所有测点的频响数据.将全部频响数据作集总频响函数,并与相干函数结合分析试验结果,提取了该电主轴的模态参数(固有频率、阻尼和振型),研究了其固有特性.试验结果表明电主轴的基频低于其1阶固有频率,符合电主轴正常工作的基本要求,并用MAC值验证了模态试验的正确性.     

The building of spindle thermal displacement model of high speed machine center

This article mainly analyzes the issues of spindle thermal displacement upon the acceleration of spindle, and proposes a complex multivariable regression analytical method to build a spindle thermal displacement model, so as to predict the thermal displacement of spindle caused by the heat under every time slot during the practical high speed machining process. Upon using the compensation of spindle displacement model, the largest value of cutting depth of the hole error of 62 μm that is caused by the spindle thermal displacement not being compensated can be reduced to a maximum cutting depth of the hole of 4.62 μm, and its average error value of cutting depth is 1.58 μm. Therefore, upon compensating the spindle thermal displacement model proposed in this study, the machining precision can effectively be improved.     

高速电主轴热态性能分析

高速机床是实现高速加工的必要条件,高速电主轴是高速机床的关键部件.在高转速下,电主轴会产生热变形,从而严重影响高速机床的加工精度.本文对车铣用电主轴的热态特性利用ANSYS进行了基于热接触理论的有限元分析.最后提出了改进高速电主轴温度场分布的主要措施.     

高速电主轴热态性能分析

高速机床是实现高速加工的必要条件,高速电主轴是高速机床的关键部件。在高转速下,电主轴会产生热变形,从而严重影响高速机床的加工精度。本文对车铣用电主轴的热态特性利用ANSYS进行了基于热接触理论的有限元分析。最后提出了改进高速电主轴温度场分布的主要措施。     

高速立式加工中心滚珠丝杠螺母副动态特性分析

为了研究高速立式加工中心的动态特性,对其进给系统进行模态分析和谐响应分析十分必要。根据高速立式加工中心的设计要求,基于SolidWorks软件建立滚珠丝杠螺母副的三维模型并进行相应的简化处理,采用Hypermesh软件进行网格划分,并导入ANSYS软件中建立相应的有限元分析模型。针对滚珠丝杠螺母副的不同支撑方式和螺母所处丝杠位置,对其固有振动特性进行了模态分析,结果表明,两端固定支撑方式比其他支撑方式有更大的刚度。对滚珠丝杠进行了正弦载荷激励下的谐响应分析,找出了丝杠谐响应振幅最大时的频率,指出在实际工作状况中应尽量避免此频率下的动载荷。     

镗铣床主轴箱重心补偿系统的设计与分析

对大型数控镗铣床主轴箱在工作过程中受滑枕前端悬挂附件或伸出等因素产生主轴箱重心偏移进行了分析,并针对造成理论与实际重心值产生偏差的情况设计了补偿结构.以提高机床在加工过程中滑枕移动伸出后对零件的加工的精度,来满足加工产品的精度要求.     

高速电主轴的工作模态试验分析

高速电主轴在工作状态下产生的振动对高精度加工影响较大,通过对最高转速为60000r/min的磨削型高速电主轴进行不同转速下的工作模态试验,并运用随机子空间法(SST)对其进行模态参数的识别,得到了电主轴工作状态下多个重要部位的频谱图,分析了多个重要测点的加速度,且与出厂理论值进行比较,以验证其是否符合高精度加工生产的要求和所采用试验方法的正确性,同时说明电主轴产生振动的主要原因,排除了试验用电主轴在共振区工作的可能性.     

面向加工中心的高速铣刀优选系统

针对加工中心高速铣削中刀具及其切削参数选择问题,以已有高速铣削机理研究成果为基础,进行工件高速铣削加工特征研究,并建立高速铣刀优选目标模型和优选规则,完成了基于关系型数据库的高速铣刀优选系统的开发.结果表明,采用该系统优选的铣刀及其切削参数进行高速铣削加工,能有效提高加工品质和加工效率、降低加工成本.     

CW6185车床副主轴箱结构优化

现代机械工业对机床精度提出了越来越高的要求.副主轴箱是机床非常重要的一个部件,对机械加工精度影响很大,因此有必要提高副主轴箱的刚度.在有限单元法分析的基础上,类比同类车床副主轴箱的结构,并依据有限元分析的数据,对该副主轴箱结构进行了优化.通过对CW6185车床副主轴箱的有限元分析和结构优化,减轻了车床副主轴箱的重量,节省了工程材料,副主轴箱的刚度等指标也得到了很大的提高,为同类型机床的设计生产提供了更多的理论依据.