基于数值模拟的超精密静压导轨静态特性分析

为了有效解决超精密静压导轨静态特性实验分析的难题,文章提出了一种基于ANSYS Workbench的静压导轨数值模拟方法。首先采用FLUENT模块完成流场分析,得到流体域的压力分布;然后采用积分法得到油膜面的承载力,在此基础上采用逐差法得到油膜面的刚度值;接着分析了节流孔直径、供油压力及油膜间隙对承载力及刚度特性的影响规律;最后将流体域油膜面的压力分布耦合到固体域的运动滑块上进行流固耦合分析,得到导轨运动滑块在流场压力及外部载荷作用下的应力、应变等静力特性,完成了静压导轨的强度校核。     

超精密定位工作台静压导轨静态特性及流场仿真分析

研究超精密液体静压定位工作台中的液体静压导轨静态特性问题。根据流体润滑理论及雷诺方程,构建了导轨油膜压力的数学物理模型,运用有限元方法求解静压导轨的各项静态特性参数,如导轨的承载能力、静刚度、流量等。运用三维造型软件Solid Works和CFD软件FLUENT,从结构三维造型设计和内部三维流动综合分析液体静压导轨,获得油膜压力的分布云图、曲线和油腔液压油流速分布云图,并分析不同结构设计参数和环境参数对液体静压导轨静态特性的影响。本文研究将对实际的静压导轨系统设计具有指导意义。     

精密数控车床静压导轨性能仿真研究

静压导轨的静态性能会直接影响精密机床的精度,需要在设计阶段考虑各个设计参数对其静态性能的影响,以保证设计符合要求.根据流体力学以及闭式静压导轨的受力特点推导出油腔内部的压力计算公式;结合节流器特征方程建立承载能力与刚度分析方程,得到简化模型;利用Matlab仿真分析导轨及节流器设计参数对静压导轨静态性能的影响,得到各设计参数的最优取值.     

超精密静压支承部件及其在超精密加工机床的应用

超精密加工技术与装备在近年得到极大发展。超精密静压部件是超精密加工装备关键共性部件。以平面气体静压支承为例,介绍了静压支承基本工作原理。对超精密液体/气体静压主轴、导轨和转台的结构特点、技术特性、应用场合作了较全面的介绍;以典型超精密加工机床为例,介绍静精密静压主轴、导轨和转台在超精密加工机床中的应用。     

一种用于液体静压导轨的高精密液压站设计

液体静压导轨是精密超精密加工机床的重要功能单元,液压站是液体静压导轨正常工作的必要辅助单元。液体静压导轨要保持高的精度,液压站必须能够为静压导轨提供压力非常稳定的润滑油输入。设计一种用于液体静压导轨的高精密液压站,该液压站利用变频电机驱动精密齿轮泵供给润滑油,利用全闭环反馈调节装置控制润滑油的稳压输出。实际测量证明:该液压站的输出压力稳定精度可达±0.05%,应用于超精密机床上的液体静压导轨取得了良好的效果。     

精密导轨用气体轴承微米形状静压面特性研究

精密加工装备或测量仪器要求导轨具有高刚度高精度特性。文章提出了基于气体轴承静压面微米形状的刚度提升方法,研究分析多孔质气体轴承微米形状的结构原理及类型,采用母线多线法和同心圆法测量圆柱型气体轴承静压面,并评估其曲面不规则度或同心度偏差,以减少加工误差对静压槽形对气膜静态特性的影响;通过SolidWorks内嵌插件对气体轴承加载力进行仿真分析,为气体轴承微米形状静压面静态特性的槽型深度提供试验参数依据;最后对比分析了0.1～0.5 MPa气体压力对平面气膜在承载载荷力、静态刚度、气体流量等特性影响,当凹面槽深h_1=1μm即该值接近受承载力变形量时,气体轴承刚度较好且气体流量较低;当微米形状为凸面时,气体轴承静压面特性表现较差,为精密导轨工程应用高刚度高精度气体静压轴承设计提供参考依据。     

精密数控车床静压导轨的设计

介绍液体静压导轨应用于精密机床的优点,根据DLM系列精密数控车床的整体结构方案及其导轨的工况确定了静压导轨的结构方案；分析DLM系列精密数控车床的静压导轨受载情况,得到各油腔的支反力,并完成静压导轨各个参数的计算.     

开式液体静压支承的动态特性——液体静压支承动态特性试验研究之四

引言近年来,机械工业的发展对金属切削机床的精度及运转性能的要求不断提高,液体静压支承因其特点(滑移面无金属接触,完全液体润滑,摩擦力甚小)而获得广泛应用。对于液体静压支承,目前还是一项新技术,虽然对其静态性能已作过较多的研究试验,但对其动态性能则了解较少。对于一些采用静压支承的机械在运转中出现问题时,静压支承往往成为首先被怀疑的对象。许多单位就曾提出过:液体静压支承系统是     

精密机床负压吸附导轨的研究

介绍了负压吸附导轨的工作原理,针对精密机床开式静压方式工作过程中存在的漂移和运动不稳定问题,提出采用负压发生器与小孔节流流量控制器相结合的新型负压吸附静压支承技术,建立了负压吸附导轨计算模型,并对气膜刚度进行了分析计算,保证了精密机床开式静压导轨所需的气膜厚度和刚度。并将该技术应用到机床导轨中,应用表明:提高了机床运动稳定性及工件的加工精度。     

重型数控龙门机床静压导轨承载能力研究

静压导轨是重型数控龙门机床的关键组成部分,用于支持整个机床的重量,并沿工作台平稳地移动。因此,导轨油膜对机床的承载能力和加工精度起着重要作用。通过三维CFD仿真对无摩擦条件下的重型数控龙门机床静压导轨油膜的承载能力、流场压力和速度特性进行了分析,并通过对比实验数据对仿真结果进行验证。为满足工程设计要求,采用简化的理论模型分析油膜的承载能力。通过实验数据,验证了简化模型的准确度及可靠性,从而为重型龙门数控机床滑动导轨的油垫设计的理论计算提供了方法。     

超精密机床

本文详细介绍了超精密加工的特点和各种方法,以及超精密机床的设计特点和对各部件的设计要求,可供超精密加工设计、工艺人员参考.     

基于频响函数的液体静压导轨结合部动态参数辨识研究

液体静压导轨作为精密机床的关键部件,其性能参数直接影响着机床的整机性能。应用单点激振、多点拾振的频响函数法获取液体静压导轨空间3个方向上的动态响应特性。采用一种改进的频率响应函数方法,编制了相应的辨识算法,对液体静压导轨的动态特性参数进行辨识,得到了液体静压导轨结合部导轨空间3个方向上的模态质量矩阵、刚度矩阵、黏性阻尼矩阵、结构阻尼矩阵。结果表明:导轨滑台垂直Z方向上刚度矩阵、黏性阻尼矩阵数量级随激振频率的增加而呈非线性增大,导轨进给X方向与Y方向动态参数受高频激振频率影响较小。     

精密静压圆导轨的精度分析

众所周知,静压支承具有许多优点,已被应用在机器制造各部门中。目前,双薄膜节流器的径向静压轴承,可以达到很高的旋转精度和刚度,按理论分析,当参数设计合理时,其刚度可达无限大。在重点研究静压圆工作台导轨时,假定静压主轴     

超精密静压导轨油膜支撑特性分析

当机床静压导轨滑块偏移时,油膜间隙厚度发生了改变,从而导致了机床静压导轨不同位置油膜的承载力和刚度均发生了变化。为了研究在不同供油压力下滑块的偏移量对静压导轨液膜承载力和刚度的影响,从流体仿真角度对超精密磨床静压导轨上起支撑作用的油膜进行分析,并对导轨滑块进行模态分析。首先对超精密机床进行建模并分别对其固体区域和流体区域进行网格划分;其次通过西门子旗下的STAR CCM+软件对静压导轨液膜进行了流体分析,得到供油压力和液膜厚度对油膜承载力,刚度特性的影响规律;最后将油膜的刚度数据在ANSYS Workbench中简化为弹簧并进行模态分析,通过模态分析对超精密机床液压导轨进行识别,可以更好的掌握机床导轨性能。     

液体静压支承的稳定性问题——液体静压支承动态特性试验研究之三

前言液体静压支承这一项新技术具有无磨损、摩擦力小、承载能力大、适应转速范围广、旋转精度高等一系列的优点。目前在我国已经广泛应用在精密机床,精密机械以及大型机械设备上。为了对这项新技术的性能了解清楚,以便今后能更正确合理地设计使用,近年来在有关工厂、研究所、高等院校共同努力下已作了不少试验研究,对于液体静压支承的静态特性已经初步掌握,并提供了合理的使用参数和可行的设计方法,在动态特性方面亦已经开始研究,并取得一定经验,例如对液体静压轴承在阶跃载荷下的过渡特性以及在     

基于PM流量控制器的开式液体静压导轨动态特性分析(英文)

液体静压导轨系统实质是非线性系统,在分析其动态特性时通常被简化为线性系统,然而目前还未见关于对线性化导致的误差进行研究的文献。以PM控制器调节下的开式静压导轨为对象,推导了导轨关于压力、流量的非线性微分方程组。一方面,对导轨支承系统进行线性化处理,利用Laplace变换的方法获得了系统的传递函数,并绘制了系统的阶跃响应和脉冲响应曲线。另一方面,利用Simulink工具箱搭建了非线性系统的框图,并绘制了系统的阶跃响应和脉冲响应曲线。对比2种方法得到的响应曲线,线性化的系统与原系统的响应曲线差别很小,精度能够满足正常的工程需要,表明线性化处理对于PM控制器调节下的开式静压导轨是可行的。因此对静压导轨进行了动态性能分析,绘制了幅频、相频、动刚度曲线图。所做研究为线性化处理使用PM控制器的开式静压支承系统提供了理论依据,为工程实际提供了参考。     

机床静压推力滑动轴承的动态特性分析

分析了静压推力滑动轴承在阶跃载荷作用下的动态特性,并进行了定量计算,得出在静压推力滑动轴承的参数选择时应注意的一些问题.