一种新型机械式周向振动主轴激振驱动器的原理与结构

介绍了具有ω＝ω0 ωAsin(at)输出运动规律的两自由度凸轮连杆组合机构的原理与结构；解决了周向振动钻床主轴激振驱动器设计的技术关键，为Z向振动切削加工理论应用于孔类表面加工，提供了设备技术保证。     

周向振动钻床钻夹头整体松脱解决方法研究

分析了周向振动钻床钻夹头整体从钻床主轴上松脱下来的原因，提出了极限摆振圆频率的概念，给出了极限摆振圆频率的计算公式．用事例验证了公式的正确性。找出了解决这一问题的办法，并提出了一些设想。实验表明，该方法简便、有效、切实可行。     

对摇臂钻床传动设计的讨论

大家都知道,在摇臂钻床上,可以迸行钻孔、扩孔、锪孔铰孔、镗孔、攻螺纹、用刀头和端面刀具切削平面和做其它类似的加工工序。利用特种刀具还可以做孔内车削环形沟槽等复杂的加工工序。通常,在摇臂钻床上加工的工件都是中等件和大件,被加工孔的直径和被加工工件的材料都在一定的范围内变化。因此,摇臂钻床的主轴转速必须具有较大的调整范围。表1是各种规格摇臂钻床的常用的调整范围。规格愈大的摇臂钻床,其调速范围愈大。 为不使生产率损失过大;主轴转速数列的公比φ 常取为 1.26,也有取为 1.41的。这样一来,主轴转速级数就较大,给传动设计…     

加工叠层材料的振动钻床嵌入式控制系统

设计了1个用于控制叠层材料钻削加工过程的振动钻床的嵌入式控制系统。嵌入式控制系统的核心是1个嵌入式微控制器，实现主轴进给、主轴振动的自动控制。系统接受标准数控语言，并对其进行编辑、解释和执行，加工前可设置初始加工参数，实现振频、振幅、进给量的预置，加工过程中依据算法自动调整加工参数。试验结果表明，系统工作可靠，参数可调范围宽，满足试验要求。     

内凸轮激振驱动器摆杆的强度设计

周向振动钻床是振动孔加工的新型设备,针对其关键部件内凸轮周向振动激振器在实际工作中存在的问题分析了其结构组成、工作原理、运动及受力特点,建立了内凸轮激振器主要零件摆杆的力学模型,导出了摆杆的强度公式及主要尺寸的设计计算公式,讨论了钢制摆杆主要尺寸与摆振圆频率等相关参数的关系。应用该强度公式进行了摆杆的实际结构设计计算,验证了公式的正确性与可靠性,为摆杆的结构设计提供了简便可靠的理论依据。也可为具有类似结构及工作条件的零部件设计提供借鉴。     

切削振动条件下工件表面轮廓的形成机理

本文通过分析振动频率、主轴旋转频率等加工参数与被加工表面之间的关系。发现振动频率和主轴旋转频率的比值对表面空间和幅度起着决定作用。在此基础上，对被加工表面进行了仿真研究，提出了通过调整主轴转速表面进行了优化的方法。     

碳纤维复合材料钻削加工机床振动测试与分析

复合材料钻削过程中,由于材料的难加工性,机床主轴产生的振动对加工零件的表面精度和刀具寿命影响较大。需要对机床振动进行实时监测和控制,基于Labview软件开发了一套机床主轴振动测试分析系统。以雕铣机DK6050为研究对象,进行碳纤维复合材料钻削试验,由压电式加速度传感器采集主轴振动信号,进行频谱分析。实验结果表明该方法可准确找出振动源,得出不同切削参数对主轴振动的影响规律,为优化加工参数,提高表面质量提供实验依据。     

模具调试中的孔位转移

在模具的生产和调试过程中 ,经常要对某局部图　 11 新镶块　 2 模具位置进行更换 ,往往更换后的镶块上所加工的连接孔要与模具上螺纹孔的位置相对应才能保证镶块装配的位置度。如图 1所示 ,新镶块 1要求在上面加工通孔与模具2上的旧螺纹孔(箭头所指 )连接。钳工一般的操作方法是用测量和划线找出镶块上的钻孔位置 ,其实可图　 2直接在摇臂钻床上实现模具的螺纹孔向镶块的位置投影。现将具体的操作方法介绍给大家。如图 2所示 ,将模具固定在钻床的工作台上后 ,在主轴上装上与螺纹孔相同大小的丝锥 ,旋转主轴将丝锥攻入螺纹孔并锁紧钻床 ,这…     

摇钻附加装置——压制工具

在摇臂钻床上增设简单的装置,便可使之具有压力机械的主运动和一定的轴向力,从而进行压制加工。这种装置的关键是,要解决钻床主轴不受轴向力作用的问题。以钻床代替压机,一机多用,扩大使用范围,将为缺乏小型压力设备的中、小型工厂,提供了解决压制加工的一个有效途径。结构及动作原理压制工具的结构如图1所示。螺杆9上端锥柄与钻床主轴孔配合,方销7穿过锥柄,并用螺钉8顶紧在方销和主轴斜     

ZK5201钻床主轴和进给系统对钻孔精度的影响

针对ZK5201鼓式刹车片专用钻床,对其主轴系统和进给系统的钻孔精度进行研究。利用有限元软件平台,重点分析机床主轴的径向应力应变,并且从主轴的模态分析得到了主轴的固有频率和振型,结果表明该钻床的主轴系统能够保证最终加工精度。通过建立进给系统的数学模型,利用MATLAB分析系统参数对阶跃响应动态特性曲线的影响,建立了进给系统误差与主要系统参数之间的定量关系,通过优化系统参数,降低进给系统的误差,从而提高了刹车片钻床的稳定性和精度。     

Kinematic modeling and parameter identification of a new circumferential drilling machine for aircraft assembly

Automated fastener hole drilling is a key technology for low-cost and high-quality assembly of aircrafts. In this paper, a new circumferential drilling machine for fuselage assembly of large aircrafts is introduced. In order to meet the required position accuracy of drilled holes, this paper focuses on the kinematic calibration of the machine in order to improve its positioning accuracy. A modeling strategy, which combines the Denavit-Hartenberg (D-H) method and a modified version of the Hayati-Mirmirani (H-M) method, is proposed to deal with the special kinematic structure of the arc-base drilling unit of the machine. Main issues in kinematic parameter identification such as definition of objective function, calibration data selection, acquisition of initial values, and setting of convergence criteria are also discussed. Experiments of repeatability testing and kinematic calibration have been performed, and the results show that the positioning accuracy of the arc-base drilling unit is comparable to its repeatability after calibration. This suggests that the proposed kinematic calibration method is effective. Actual drilling tests have been performed on a simulated aircraft fuselage after implementing the identified kinematic model in the machine’s control software. Position errors of drilled holes are within ±0.5 mm, which meets the requirement for fastener hole drilling in the fuselage assembly of large aircrafts.     

钻头磨损检测与剩余寿命评估

对钻头的磨损程度进行实时检测有助于对钻削加工过程实施预防性维护,提醒及时换刀。针对自动化生产中的刀具监测问题,给出一个基于主轴电流检测的钻头磨损状态分析和剩余寿命预测的应用策略。通过主轴电流传感器采样加工过程的电流信号,使用一个滑动窗口从连续采样数据中得到真实加工段数据,采用小波包分解的方法进行特征提取。基于Fisher标准筛选出最能表达磨损过程的若干特征。最后利用逻辑回归法和自回归滑动平均模型相结合的方法评估当前钻削加工的可靠性,预测钻头的剩余寿命。试验证明此方法的有效性,可为换刀决策提供依据。     

数控机床主轴轴心线热偏移测试与分析

采用激光非接触式位移传感器和红外热像仪,得到数控机床主轴箱温度场数据和主轴回转运动中心线的偏移数据,结合数控机床各系统结构运行原理,分析机床主轴热态特性及其热敏感点,利用特定机床热敏感点处的温升与主轴各方向热位移关系的数学模型,进行温升热偏移补偿的可行性研究。     

数控机床主轴热变形伪滞后研究及主轴热漂移在机实时补偿

为研究数控机床热变形规律,实现数控机床误差在机实时补偿,进行数控机床主轴热变形理论及试验分析,结果表明,数控机床主轴热变形与主轴温变在距热源约1/3位置存在近似线性关系,即主轴热变形存在伪滞后现象,这一结果为数控机床测温点优化布置及热误差鲁棒建模提供理论依据。为验证机床热变形伪滞后现象,对VM850加工中心主轴热漂移误差在机实时检测并建模,通过自主研发数控机床误差在线实时补偿系统对主轴热漂移误差进行实时补偿,经补偿,机床主轴热漂移误差减少90%以上,有效提高了数控机床主轴精度。     

Uncertainty propagation in calibration of parallel kinematic machines

This paper outlines in detail a method for determining the uncertainty present in the kinematic parameters (joint locations, initial strut lengths, and spindle location and orientation) for parallel kinematic devices after calibration. The uncertainty estimation method using Monte Carlo simulations was applied to a sequential method for determining the kinematic parameters of fully assembled Hexel Tornado 2000 (a 6–3 Stewart platform) milling machine. Results for the uncertainty present in the kinematic parameters of a Hexel Tornado 2000 milling machine after calibration using a SMX 4,000 laser tracker are shown.     

五轴联动数控机床中高速电主轴的热误差研究

建立了高速电主轴的一维简化模型,利用传热学中的傅里叶定律以及主轴的两个边界条件,推得主轴热源与主轴轴向热形变之间的关系。通过机器人学中的齐次坐标变换原理,建立各个运动副坐标系之间的变换矩阵,并求得数控机床各个误差量与五个联动轴补偿量之间的关系,利用该关系式即可对高速电主轴中的热误差进行补偿。     

Robust control synthesis for CNC machine spindle

Abstract

This paper aims to analyze the dynamic stability and build the robust controller for motorized spindle system under parametric variations, external disturbances and measurement noises. A nonlinear model has been established for the machine tool spindles. The phase portrait and bifurcation analyses are provided to show dynamical behaviors for spindle machining. The spindle operations can be dynamically stables or unstable under parameter variations and disturbances. By using the robust control synthesis, the system designers can shape the frequency responses of the desired model which satisfies both transient response and robustness against various uncertainties. In fact, the robust controller can effectively attenuate exogenous disturbances and sensor noises during machining process. Finally, the simulations results demonstrate that the presented controller provides robust stability for the spindle speeds, along with excellent abilities of noise as well as disturbance attenuations.     

一种超声波振动钻床主轴设计

提出了用于微小孔加工的轴向超声波振动钻床主轴设计方案和主轴各部 分结构尺寸确 定方法,介绍了换能器、变幅杆设计原理     

ADV400在双主轴龙门式钻床数控化改造中的应用

讨论了基于DELTA TAU公司的ADV400数控系统实现双主轴龙门钻床的改造。阐述了钻床数控化改造的方案、龙门钻床的机械结构和数控系统电气接口。经改造后的龙门钻床恢复了使用性能,自动化水平和加工精度得到了提高,经过一段时间的使用检验,达到了改造的要求。     

可交换式双摆头设计过程中编码器类型的选择

以带有可自动交换双摆铣头的高速龙门5轴加工中心为平台,分别介绍了西门子840D系统及海德汉iTNC530系统在交换铣头过程中选择相应轴的编码器应当注意的事项--即编码器选取原则,并给出该类型机床相关关键参数的设置.