高速车铣复合加工中心床鞍的热态特性分析

讨论了对CX8075车铣复合加工中心的床鞍建模,计算出与床鞍实际工作条件相适应的热边界条件,用ANSYS有限元分析软件对其热态特性进行分析,得到床鞍的温度分布和热变形情况,为数控机床的热误差补偿提供了依据.     

龙门加工中心主轴系统热态特性分析

建立了龙门加工中心主轴系统的有限元模型,计算了主轴轴承的发热量以及主轴系统各个表面的对流换热系数,利用ANSYS对其温度场进行有限元分析,并利用ANSYS中的耦合场分析计算出主轴系统的热变形。计算结果表明：主轴系统在一定载荷下以3000r／min的速度运转时,需要2h45min可达到热平衡状态;最高温升出现在前端轴承安装处,最大热变形达21．7μm。分析结果为主轴系统结构优化设计以及冷却、补偿系统的设计提供了一定依据。     

车铣复合加工中心主轴结构的有限元分析

车铣复合加工中心主轴的设计中，利用ANSYS软件对主轴结构进行有限元分析，计算主轴的刚度、扭转变形和弯曲变形，可以准确地同时得出多个截面的多种变形。该方法同样适用于其它轴类零件的设计计算。     

高速高精密立式加工中心主轴热态特性分析北大核心

主轴的热特性是影响机床加工精度的主要因素之一,文章针对某高速高精密立式加工中心主轴首先进行三维模型构建,分析其主要热源并确定热边界条件,然后采用有限元方法进行温度场和热—结构耦合分析,得到主轴温度场和热变形分布图,最后分析了冷却液流量对主轴热特性的影响。结果表明:主轴达到热平衡时,最高温升为7.9℃,总变形量为22.6μm,且当冷却液流量为4.5L/min时,主轴热特性最佳,该结果为后续的立式加工中心主轴结构优化设计及热误差补偿奠定了基础。     

机床复合结构热态特性的研究

机床热变形是影响机床精度的重要因素,占总制造误差的40％～70％,因此机床热变形控制技术成为当前的研究热点.添加相变材料的高孔隙率泡沫金属复合结构不仅能有效地减轻结构的质量,并具有良好的热特性.它利用相变材料的潜热特性,即物质在相变过程中吸收或释放一定的相变潜热而使温度保持不变.对复合结构热态特性进行仿真分析,结果表明:泡沫金属复合结构在受热情况下,在一定的时间范围内可保持在恒温状态不发生变化.这种热态特性对机床构件的制造具有重要意义,有利于减小机床的热变形,提高加工精度.     

精密卧式加工中心主轴系统热特性分析

主轴系统的热特性对精密卧式加工中心的加工精度有重要影响.以精密卧式加工中心的主轴系统为主要研究对象,采用有限元软件的热、结构耦合技术仿真计算了主轴系统达到热平衡状态后的温度场分布和热变形.然后结合主轴系统的结构特点,分析了主轴转速、轴承跨距、冷却液流量和冷却液初始温度对主轴系统热特性的影响.结果表明,主轴转速、冷却液流量和冷却液初始温度对主轴系统的温升和主轴端面跳动有重要影响,而轴承跨距的改变影响不大.     

高速高精数控车床进给系统热态特性研究

以GSCK200A型数控车床的z轴滚珠丝杠进给系统为研究对象,利用ANSYS软件建立其二维轴对称有限元模型,对其进行热态特性分析,并以求得的温度场为依据进行热-结构耦合分析,计算出丝杠轴的热变形,为数控车床的研发提供依据.     

HDBS-63高速立式加工中心主轴系统热分析

分析了主轴系统在机床中的重要性及机床误差的主要来源.设计一种立式加工中心的主轴系统,建立主轴系统三维实体模型,经简化导入有限元分析软件,利用有限元法对主轴系统进行热分析及"热--结构"耦合分析.通过不同工况的仿真结果分析,得到主轴系统的温度场分布状况和热变形状态的变化规律,为主轴系统设计提供了良好的参考依据.     

五坐标龙门加工中心主轴系统热特性的数值分析

根据A、C双摆头五坐标龙门加工中心的工作特点,基于热弹性力学和有限元理论,建立热力耦合变形的有限元方程.用该方程对主轴系统热特性进行数值分析,在确定内部热源、传热途径和边界条件的基础上,计算得到稳态时的主轴系统的温度场分布和热变形值,并对结果进行评价,为A、C双摆头主轴系统的设计提供技术支持.     

基于热传递函数的机床主轴热关键点辨识方法

针对机床热误差补偿技术中热态特性建模与热关键点辨识困难问题,提出一套较完善的主轴热态特性建模方法与热关键点快速辨识技术。考虑主轴系统温度与热变形等因素,建立主轴热态特性分析模型,结果表明:模型预测值与某精密卧式加工中心的热误差实测量值之间的误差均在20%以内,说明了所提建模方法的正确性。将模型输出结果用于主轴热关键点辨识,根据12个测点的热传递函数值筛选出6个热关键点;利用6个关键点的数据,基于BP神经网络建立一种主轴热误差预测模型;对比BP神经网络预测的输出值与热态特性模型的输出值,结果表明:最大误差为-0.060 36μm、最大相对误差为-0.200 6%,验证了所提热关键点辨识方法的有效性。     

高速铣削刀具及切削参数的选择

通过等效类比的方法研究了高速铣削刀具选择的一般原则.推导了球头铣刀的有效直径和有效线速度的计算公式,以此进一步确定转速,通过试验的方法测定了径向铣削深度和每齿进给量对表面粗糙度的影响.     

基于相似产品的车床高速主轴系统可靠性预计

针对目前机械系统可靠性预计方法使用条件复杂,载荷变化范围较大,缺乏公认的、普遍适用的方法的现状,利用相似产品的可靠性数据,结合手册对数控机床主轴系统设计方案进行可靠性预计,考虑载荷的变化对机械零件的影响,分析不同载荷下系统可靠度随时间变化的趋势。结果表明:改善主轴系统薄弱点,减小当量载荷与额定载荷的比值能有效提高系统的可靠度和平均无故障工作时间。     

高速切削技术及主轴/刀夹的可靠联结

本文论述了高速切削技术的优越性，阐明了在高速切削时采用双重和三重接触刀夹的优点所在。     

高速铣削刀具在高速切削加工中的应用

高速切削加工中,刀具是直接影响加工质量、生产效率和加工成本的重要因素.文章分析和讨论了高速铣削加工中刀具材料、刀具涂层以及刀具的结构参数等对刀具性能的影响;并以一零件加工为例,分析和介绍了高速铣削时其刀具的选用,以及通过刀具提高零件加工精度、表面质量和加工效率的技术方法.     

高速切削机床主轴轴承的研究与发展

基于高速切削中高速机床主轴用轴承的运动机理，本文着重从润滑、密封、预紧等方面阐述了滚动轴承的研究与发展，并明确了其与工程应用的关系。     

基于切削参数的高速铣削系统稳定性研究

切削中的振动对加工质量有很大的影响,通过高速铣削试验及仿真分析,对基于工艺参数和刀具参数的高速铣削系统稳定性进行研究,得到了主轴转速、进给量、切削深度、刀具几何参数等对切削颤振系统稳定性的影响规律。试验所得结果为高速铣削加工切削用量的合理选择,特别是加工参数的优化提供了参考。     

高速铣齿机刀具主轴回转误差动态测试

采用LMS公司的Test.lab实验系统,通过加速度传感器对消隙优化后的高速铣齿机主轴箱进行动态测试,着重研究刀具主轴回转运动产生的振动加速度。应用Matlab软件对振动信号进行消除趋势项、平滑、滤波、数值积分等处理,得到采样时间内的振动位移曲线,即刀具主轴的回转误差曲线。经与仪表测得的单向振动位移曲线对比可知:该振动信号采集及处理方法对该机床主轴箱y向的误差测量具有较好的指导意义,为工艺误差诊断和误差补偿提供了依据。     

高速电主轴热误差实验与预测建模

数控加工中心采用高速电主轴,由于电主轴发热导致主轴工作端明显热延伸,严重影响加工精度。以数控精雕机用永磁同步电主轴为研究对象,通过建立热特性实验平台,测试电主轴在不同转速、不同工作条件下的特征温度和热误差数据,建立基于自然指数函数的电主轴轴向热误差预测模型。在不同的工况下对模型的补偿结果进行实验验证,验证结果表明:该预测模型简单、精度较高,且建模成本较低,可以快速应用到实际的加工环境中。     

镗铣加工中心主轴热特性分析

应用有限元方法对卧式镗铣加工中心主轴进行建模,通过对主轴模型导热系数等参数的计算、热边界条件的确定,以及机床主轴轴承在不同转速下发热功率的计算结果,运用ANSYS Workbench对模型进行网格划分,并对其进行了热特性分析。结果表明:3号轴承发热量较大,对主轴温度场分布有着较大的影响,在机床主轴设计过程中,可以考虑通过改善冷却条件、热误差补偿等手段对主轴进行温度控制,以减小对机床加工精度的影响;轴承的发热量随着主轴转速的提高而提高,系统的热平衡温度也随之提高,达到热平衡所需时间也变长。分析结果为机床主轴的设计以及结构优化提供参考。     

A Hybrid Cutting Force Model for High-speed Milling of Titanium Alloys

In this paper, the Johnson-Cook (JC) strength model is used to describe the flow stress of Ti6AI4V and to estimate two important parameters in Oxley's model: the strain-rate constant and the angle made by the resultant force and the shear plane. The JC model is also incorporated into a finite element method (FEM) simulation for the deformation process of T16AI4V. Finally, a hybrid cutting force model based on the FEM simulation and Oxley's theory is proposed to predict cutting forces when machining Ti6AI4V. Experimental results are found to substantiate the developed model.