高速加工热缩加长刀杆与刀具配合径向夹持刚度分析

建立热缩加长刀杆与刀具配合的有限元模型,给出一种合理确定模型中接触刚度系数的有效方法.随后对不同过盈量、夹持长度及主轴转速对热缩加长刀杆与刀具配合的径向夹持刚度的影响进行分析.最后在建立径向夹持刚度测量方法的基础上,对有限元分析结果进行验证.结果表明,合理的接触刚度系数是正确建立热缩加长刀杆与刀具配合有限元模型的关键;热缩加长刀杆与刀具配合间存在有合理的配合过盈量与夹持长度,以保证配合间夹持均衡而具有很好的夹持刚度,又不至使刀杆强度超过其屈服条件而降低刀杆的使用寿命和精度;当转速超过一定范围时,应考虑离心力对热缩加长刀杆与刀具配合径向夹持刚度的削弱作用.     

高速加工热装式加长刀杆与刀具配合的力学特性分析

简要介绍了高速加工热装式刀具夹持系统,借助非线性有限元分析技术,对高速旋转状态下热装式加长刀杆与刀具配合的压力、变形与接触应力等力学特性进行了分析,结果表明在高转速下,刀杆与刀具配合的力学特性及夹持状态是初始过盈量与因转速而产生的离心力的共同作用的结果,但因热装式加长刀杆与刀具配合的小直径特性,配合特性与夹持状态主要取决于初始过盈量,可视为非线性接触问题来求解.在此基础上进一步给出了热装式加长刀杆与刀具配合的合理过盈量的控制方法与流程,对热装式刀杆的合理设计和选用具有一定的现实指导意义.     

切削热对热缩加长刀杆与刀具配合的承载能力的影响分析

建立热缩加长刀杆与刀具配合的有限元模型,对稳定干切削状态下热缩式加长刀杆与刀具配合的温度、接触压力等热力学特性进行了分析。结果表明在高速切削状态下,热缩刀杆与刀具配合的承载能力是初始过盈量、高转速而产生的离心力以及因切削热而形成的瞬态温度场共同作用的结果。通过分析可知,承载能力主要取决于刀杆与刀具的初始过盈量和瞬态温度。随着切削时间的增长,刀杆与刀具的温度不断升高(由于对流与辐射散热,最后趋于稳定),热缩加长刀杆与刀具配合的接触压力减小,承载能力降低,所能传递的转矩被削弱。对热缩式刀杆的合理设计、选择和应用具有一定的理论和现实指导意义。     

离心力对高速主轴轴承内环过盈配合特性的影响

利用弹性力学,推出了高速离心力作用下厚壁主轴与薄壁轴承内环的变形量及其配合初始过盈量的理论计算公式,给出了主轴转速与过盈量的定量关系;借助接触非线性有限元建立了高速旋转主轴与轴承内圈过盈配合的三维有限元模型,模拟仿真了离心力对过盈配合面间接触应力、过盈量的影响。     

不同壁厚热缩刀柄夹持力的研究

基于对热缩刀柄一刀具配合夹持状态的理论研究,利用有限元软件ANSYS对两种不同壁厚HSK热缩刀柄一刀具配合在不同转速、相同初始过盈量下的夹持力进行仿真对比分析.对比分析表明:随着主轴转速的增加,热缩刀柄一刀具配合的接触压力总体下降,但最大接触压力有升高趋势;离心力对3°薄壁刀柄夹持力的削弱作用并不明显,离心力与初始过盈...     

基于有限元的高速旋转主轴过盈配合研究

主轴是高速机床的核心部件 ,机床主轴与电机转子间过盈配合特性是影响主轴性能的重要因素。离心力的存在 ,使得过盈配合特性发生了很大的变化 ,尤其当主轴高速旋转时 ,其影响更加明显 ,成为影响过盈配合特性的主要因素。借助于弹塑性接触有限元法 ,建立了高速旋转主轴与电机转子间过盈配合的有限元模型 ,仿真模拟了过盈量、旋转速度 (离心力 )对过盈配合面间的应力、位移、接触应力的影响。     

热缩刀杆装夹温度的影响因素

为得到热缩刀杆与刀具配合公差与其最小装夹温度之间的精确关系,对影响刀杆接触面最小热位移差值的感应加热长度、热缩刀杆壁厚、锥角、配合长度、内径等因素进行了研究。采用ANSYS参数化设计语言,构建具有过盈特征的刀杆与刀具配合的参数化有限元模型,通过试验验证了模型的可靠性。通过获取热缩刀杆接触面的位移分布,结合刀杆与刀具接触状态的表征方法对接触面上最小热位移差值进行了计算。计算结果表明,配合面最小热位移差值随着热缩刀杆壁厚、配合长度、锥角的增加而减小,随着内径的增大而增大,且适当增大感应加热长度也有利于刀具的装夹。最终建立了配合公差所对应的过盈量?与最小装夹温度T之间的计算关系式,对刀具在热缩刀杆中的装夹及刀杆的结构设计提供理论指导。     

高速加工热缩加长刀杆与刀具配合铣削力预测

根据热缩加长刀杆与刀具配合精加工与半精加工的特点,利用反向传播神经网络(BPNN)建立高速加工热缩加长刀杆与刀具配合的铣削力模型。模型除了考虑6个主要影响铣削力的加工条件外,还将时间参量引入输入向量,实现了三向铣削力的瞬态预测。通过大量的加工实验获得网络所需的训练和检验样本,并通过编制Matlab程序实现了网络性能评价和网络参数优化。检验结果表明,铣削力预测结果与实际测量结果之间具有很好的一致性,三向分力的平均预测误差均小于0.18,在预测效率和精度上均优于通常所用的解析模型,并具有很好的扩展性能。     

HSK热装式刀具设计的数值计算和分析

利用有限元分析软件NX Nastran中的面接触功能,对高速精密热装式刀具在不同的配合过盈量、不同的刀杆壁厚、不同的配合长度和不同的工作转速等条件下进行了接触变形位移和接触有效应力的计算,其计算和分析结果为HSK热装式刀具配合尺寸公差的选取和结构的优化设计提供了理论指导。     

高速旋转主轴轴承配合过盈量的影响因素分析

高速旋转的主轴轴承与转轴配合过盈量的大小对主轴的刚度、旋转精度和使用寿命等具有十分重要的影响。在主轴运转时,影响轴承与主轴配合过盈量的因素主要有温度、离心力及初始配合的过盈量等,现将这些影响因素关联在一起,集中研究在这些因素的影响下,轴承内圈和主轴的配合过盈量与离心力和温度场之间的关系,并在此基础上推导出轴承稳定运转时内圈与主轴实际过盈量的计算公式。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

我校工业设计教育改革初探

针对目前市场对工业设计人才的需求,本文论述了我校在工业设计教育方面的改革措施,着重介绍了我校工业设计教育在软件和硬件方面所进行的一系列的改革。