铣头主轴系统动力学特性的有限元分析

应用有限元分析计算的方法,在产品设计阶段对铣头主轴系统进行模态和频率响应分析,以校核主轴设计的动态性能。通过制造后的实验测试,证明有限元分析方法中,合理的建模和计算参数的设定,对设计方案的动力学特性评估有较好的准确性。     

应用有限元分析系统计算车床主轴的动态特性

机床动态特性是影响机床性能的重要因素,是在机床设计时必须要考虑的问题,模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性。建立主轴的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件AN SY S,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型。了解主轴部件的各阶振动模态的特点,对于我们研究主轴部件的动态特性是十分必要的,有利于机床主轴系统的整体设计及其制造。     

振动电动机主轴的动态有限元分析

介绍振动电动机主轴动态有限元分析的研究背景.利用Pro/E软件建立主轴的三维实体模型,然后将其导入ANSYS Workbench软件中进行动态有限元分析.对主轴的模态分析结果表明,主轴的动刚度较为均匀,所设计的最高转速合理;模拟实际工况进行谐响应分析,识别了产生共振的激振力频率,提出进一步提高主轴动态特性的工艺措施.     

数控螺旋锥齿轮铣齿机主轴系统的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS,对一台数控螺旋锥齿轮铣齿机的主轴系统进行静力分析、模态分析和谐响应分析,获得其静态的变形、各阶固有频率、振型及其特定工况下的位移频率响应曲线.为主轴的动态优化设计提供依据.     

基于ANSYS的数控铣床关键部件动力学分析

针对双主轴数控铣床的结构特点,运用有限元方法建立了双主轴箱体的有限元模型,进行了模态分析,给出了箱体的前10阶固有频率和相应振型,并进行了谐响应分析,得出了箱体的频率位移响应曲线.分析结论得出了箱体在受外部激振力下响应位移的最大处,并指出了机床箱体的薄弱环节,为机床关键部件的优化设计提出建议与改进措施.     

废钢破碎机主轴有限元动力学分析

主轴是废钢破碎机的重要部件之一,在工作过程中承受冲击等动载荷,运用Patran/Nastran软件对主轴进行动力学分析.分析主轴的固有频率及在冲击力作用下主轴应力的变化规律,有效地避免共振的发生,并提出对主轴的改进方案.     

基于有限元分析的炭块平面铣床主轴的动态分析

以有限元分析软件ANSYS为基础,建立了大型炭块平面铣床主轴的有限元模型,进行了模态分析,得出了主轴前5阶固有频率与相应的振型,并进行了谐响应分析,得到了主轴的频率位移响应曲线。分析结论得出主轴在工作情况下不会发生共振,结论得到了主轴的危险截面在前支承处,为主轴的设计改进提供了理论依据。     

铣磨机主轴的有限元分析

利用ANSYS软件建立铣磨机主轴的三维实体仿真模型,采用COMBIN14单元模拟铣磨机主轴轴承的弹性支撑,进行相应的静动态特性分析,求解了主轴系统模态分析前6阶固有频率和振型,并计算出主轴的临界转速,得到谐响应分析中主轴在一定激振力下在不同位置处随频率变化的响应曲线,最后分析研究了轴承预紧力对主轴刚度的影响规律。结果表明所研究的铣磨机高速砂轮主轴能够满足设计要求。     

龙门加工中心主轴系统热特性的有限元分析

基于热弹性力学与有限单元法,建立了一台国产新型龙门式加工中心主轴系统的有限元模型,计算了轴承发热量、热对流系数,进行了主轴温度场有限元分析,并采用“热-结构”耦合模型计算了主轴系统的热变形。计算和分析结果表明,在主轴转速为3000r/min时,主轴系统经过33min后达到热平衡状态,最高温升出现在前轴承内圈处。计算分析结果为后续加工中心主轴系统的优化提供了基础。     

机床主轴系统的动态优化设计

以降低主轴前端动柔度值为优化目标,综合利用传递矩阵法和子结构的概念,寻找薄弱模态和计算其能量分布率,并编制了相应的计算机程序,使调参能方便地在微机上进行。优化后的主轴结构可以提高机床的切削稳定性,完全能够满足工程应用的需要。     

数控铣床主轴系统动态特性研究

针对数控铣床主轴系统是在变化复杂的、非简谐力的激励下振动,而与该振动特性密切相关的主轴滚动轴承的刚度又不是一个定值,而是载荷的函数的特点,以某数控铣床主轴系统为研究对象,基于瞬态响应特性分析理论及轴承动刚度理论,借助于有限元分析软件ANSYS建立主轴系统的有限元模型,进行模态分析。利用数据表进行加载,并就铣削特定工况下进行瞬态响应分析。得出主轴系统的较低阶固有频率、振型、最大综合变形以及主轴系统的模态不是常量,主轴系统的设计计算应以滚动轴承的动刚度和主轴系统的动模态为依据的结论。     

自动立-卧转换铣头主轴系统建模与分析

在立铣头的加工过程中,对主轴系统的静态和动态特性要求很高,直接影响到加工精度和加工质量,对其主轴以及主轴组件进行有限元分析,掌握其动态特性对了解立铣头的整体刚性和强度有重要意义,可以为立铣头的结构改进提供依据。     

结合部对HSK主轴系统动态特性的影响

根据HSK主轴系统的工作原理,在ANSYS软件中建立了HSK主轴系统的动力学模型。其中,各结合部都简化为均布弹簧单元,各部件简化为多段梁,并使用Timoshenko梁理论和有限元理论系统分析结合部对HSK主轴系统动态特性的影响。模态实验和有限元分析结果对比证实了Timoshenko梁理论分析HSK主轴系统动力学模型动态特性的可行性和有效性。提出结合部对主轴系统各阶模态影响的研究思路,并利用ANSYS有限元软件中的谐响应分析模块,分别研究了轴承-主轴、主轴-刀柄和刀柄-刀具各结合部对HSK主轴-热装刀柄-刀具系统刀尖点频响函数的影响,提出了相应的抗振措施。     

磁悬浮铣削电主轴转子-刀具变质量不平衡系统动态特性研究

针对磁悬浮铣削电主轴在切削过程中因切屑进入刀具容屑槽中而导致“刀具-主轴”系统质量变化,进而引起系统回转精度不稳定的问题,以变质量质点理论为依据建立“切屑-刀具-主轴”系统的变质量动力学模型。分析系统的不平衡质量变化时所引起的系统振动,进而导致磁悬浮轴承定/转子间气隙磁场不均所产生不平衡磁拉力,并利用等效磁路法建立不平衡磁拉力模型。利用Riccati传递矩阵法求解磁悬浮铣削电主轴转子-刀具系统的稳态动力学模型,得到系统的模态参数和初始偏心质量影响下的不平衡响应。考虑铣削力、变质量力、切屑质量不平衡离心力和不平衡磁拉力等因素,采用Newmark-β算法求解磁悬浮铣削电主轴转子-刀具变质量系统的瞬态动力学模型。对系统从起动到切削过程的动态响应进行仿真分析,结果表明,质量不平衡是影响磁悬浮铣削电主轴转子-刀具系统稳态响应的主要因素;在切削过程中,变质量力是影响系统瞬态响应的主要因素;不平衡磁拉力对系统响应的影响与系统的稳定性成负相关与系统的振幅成正相关。     

刚柔耦合数控机床主轴箱动态特性分析

以 CAK3665ni 数控车床主轴箱为研究对象,通过理论分析和计算利用三维造型软件 Pro/ E 构建主轴箱参数化模型。针对大型数控机床工作的复杂性,提出了基于多种软件（Pro/ E、ANSYS 和 ADAMS）柔耦合建模技术,建立CAK3665ni 主轴箱刚柔耦合模型,分析刚柔耦合系统动态特性。     

主轴系统的刚柔耦合接触动力学仿真分析

以高速数控铣床主轴多体系统为例,研究了主轴刚柔耦合多体系统的输出响应的动态特性。从柔性多体动力学的基本原理出发,系统地分析了主轴系统刚柔耦合的动力学模型的原理,提出基于修正的Craig-Bampton法建立主轴系统刚柔耦合的接触动力学模型的方法。基于虚拟样机模型,综合考虑齿轮传动的时变啮合刚度、间隙、摩擦和切削力等影响动态响应的接触因素,分析出轴承结合部、驱动转速和齿轮啮合等的时变特性对主轴系统动态响应的影响。仿真结果与理论和实验分析结果相一致。该仿真算法可以有效地解决考虑多动态参数激励的主轴系统的动态响应问题。     

考虑结合面和轴向力的主轴系统动力学特性

汽车覆盖件淬硬钢模具由于硬度高,在铣削过程中动态铣削力大,易发生颤振,而主轴系统动力学特性直接影响铣削稳定性。为了准确建立主轴系统动力学模型,考虑主轴系统铣削状态下产生的轴向铣削力和离心力对主轴结合面接触刚度的影响。通过分析得到,轴向铣削力对主轴结合面接触刚度有强化作用,使主轴系统固有频率有微小的增加;而离心力对结合面接触刚度有软化作用,随着主轴转速升高,系统的固有频率减小,尤其高转速时主轴系统的动力学特性偏差较大,对比而言离心力的软化作用多于轴向铣削力的强化作用,故主轴系统在铣削过程中动力学特性相比静止无载状态下仍是软化现象;分析结合面预紧力、刀具参数等因素对主轴系统动力学特性的影响规律,为准确分析主轴系统动力学特性和预测铣削稳定性提供理论参考。     

用半理论法预测主轴系统刀尖点频响函数

采用半理论法,即理论与试验相结合的方法预测主轴系统刀尖点频响函数。首先,介绍半理论法的预测原理;然后,应用半理论法预测主轴系统刀尖点频响函数的流程,包括利用梁理论计算自由-自由状态刀具两端的阻抗矩阵、搭建主轴-刀柄频响函数测试系统、测试装卡短光滑圆柱的主轴-刀柄系统的频响函数、根据半理论法计算刀尖点频响函数和试验验证;最后,以某立式加工中心主轴系统为研究对象,应用该方法对刀尖点频响函数进行预测,并与试验进行对比以证明该方法的有效性。     

零传动万能自动镗铣头研究

目前国产数控机床精度、性能与国际先进水平还存在一定差距,文中在建立了直接驱动技术（零传动）概念的基础上,介绍了万能自动镗铣头结构方案,以满足超高速切削、超精密加工等先进制造技术的需要.同时提出了采用CAD/CAE可视化技术,用Pro/E实现从产品的概念设计、零件建模、装配分析、结构分析、工程图的生成、运动分析、动态性能的有限元分析的全过程.     

XT22W大转矩无级调速铣削主轴箱传动系统的设计

论述了XT22W无级调速铣削主轴箱传动系统的设计过程,主要介绍了主轴箱分段无级变速传动系统的设计方法。该系统与原有XT22W有级变速铣削主轴箱实现了大部分零部件的通用,降低了设计、制造成本,提高了加工性能和操作自动化程度。