基于变密度法深孔钻床主轴箱可靠性拓扑优化

以TBT-ML500深孔钻床主轴箱为研究对象,考虑随机因素的影响,通过基于变密度法的可靠性拓扑优化设计方法,进行了考虑可靠性和稳定性要求的结构轻量化设计。在传统拓扑优化的基础上增加概率约束,建立了应力和位移约束下的可靠性拓扑优化模型;以可靠性指标为约束条件,使用一阶可靠性法和Roenblatt逆变换将可靠性拓扑优化问题解耦为可靠性分析和确定性拓扑优化,最后进行变密度拓扑优化。算例分析结果表明：此方法在实现轻量化的同时更好地满足了实际应用中的安全要求,同时为深孔钻床其他基础件的可靠性拓扑优化提供了参考。     

深孔钻床的改造

应用可重构设计理论和先进的“DF“负压抽屑机理,对传统的深孔钻床进行了功能模块化设计和数控改造.同时实现了深孔刀具的系列化设计,极大地提高了深孔钻床的加工质量和应用范围.     

PLC在深孔钻床控制中的应用

1「攀錾羁鬃晔羌庸ど羁椎淖ㄓ蒙璞浮Ｔ谧晟羁资?,为保证零件加工质量 ,提高工效 ,加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。一般都要采用三次以上进给来完成一个深孔的加工。本设备的工作循环如图 1所示。传统的控制方案是采用继电器—接触器控制与液压控制相结合的方法。由于进给次数多 ,且有快进、慢进、工进等多种运动速度的变换 ,控制系统较复杂 ,大量的硬件接线使系统可靠性降低 ,也间接地降低了设备的工作效率 ,影响了加工质量。采用可编程控制器与液压控制相结合可以较好地解决这一问题 ,可大大地减少系统的硬件接线 ,提高…     

深孔钻床加工偏心细长孔的方法

介绍了深孔钻加工偏心细长孔的方法。与用镗床加工相比,用深孔钻床可以提高加工效率,降低成本。     

采用PLC改造深孔钻床

本文介绍了采用ＰＬＣ改造深孔钻床的方法，在硬件、软件方面提出了相应措施，以适合深孔钻床的特殊动作要求。改造后的机床其生产效率及产品合格率都有了很大提高，使用一年以来，运行正常、可靠。     

基于PLC的深孔钻床控制系统的优化设计

深孔钻床控制系统的钻孔过程采用分段进给的方法,但是在每次钻孔快退之后,下一次工进都会增加一段之前钻孔深度的无效行程,而且随着段数增加而增加,导致实际加工时间和能耗增加一倍,采用行程开关可以解决,但会极大增加钻床系统的复杂程度,并且对不同硬度的材质和钻孔深度效率很低。用PLC的相关指令编写具有计时功能的程序,设计新的控制系统,通过自动记录快退时间与工进安全余量行程所需时间的差值,用该时间设定定时器控制下一次快进的行程,可以很好地解决上述问题。实验调试结果表明:新系统完全满足控制要求,同时有效提高钻孔效率。     

木材深孔钻床的开发与机电设计

为了解决传统数控系统和机床结构无法直接用于木材深孔加工的问题,研究深孔加工的原理,分析重难点问题,从特殊的工装夹具系统和机床主体结构设计、机床的柔性辅助装夹系统设计、整个机床的电气控制系统和PLC内部的进给插补逻辑算法等进行研究和阐述。使用木材深孔钻床预加工16 mm的孔,测得精度为15.99 mm,完全符合加工要求。木材深孔钻床的设计与研究解决了木材在自动化深孔加工的问题,为该行业提供了解决方案。     

复合型深孔加工机床的研究

现代深孔加工机床加工方式分为外排屑（枪钻）和内排屑（BTA钻）两种,他们的供油通道和排屑通道相反、钻孔直径范围大小不同。研究了双主轴双导向型、单主轴双导向型、单主轴单导向型3种结构的复合型深孔加工机床,比较了这3种结构机床的优缺点。采用BTA和枪钻两种加工方式,可完成复杂机械零件较大孔径范围的深孔加工。     

顶磨式轧辊磨床头架主轴分析及拓扑优化

主轴是轧辊磨床头架系统中最关键的部件,需承载巨大的工件而要求较高的强度和刚度。针对主轴刚度对轧辊磨削精度影响较大这一问题,借助ABAQUS软件,运用有限元多体分析法对某型号的轧辊磨床主轴进行了线性静力分析,得到了主轴的应力及位移分布情况,分析表明主轴后段强度大有富余。在静力分析基础上对主轴进行了拓扑优化设计,结果表明:该优化方案正确合理地完成了减重25%的轻量化结构设计,可为主轴的二次设计及类似轴类零件设计起到指导作用。     

基于切屑形态的42CrMo深孔钻削工艺参数优化

以难加工材料42CrMo高强度钢为研究对象,针对42CrMo高强度钢内排屑深孔钻削时存在断屑困难等问题,开展42CrMo高强度钢BTA深孔钻削试验研究。为了获得理想的切屑形态,分析BTA深孔钻削机床主轴转速与进给量对切屑形态的影响规律。试验结果表明：当转速为195 r/min、进给量为0.18 mm/r时,切屑呈现理想的C形屑、短卷屑,刀具磨损相对最小,有利于切屑顺畅排出,加工过程稳定。     

基于Optistruct的数控折弯机滑块的拓扑优化

利用Hyperworks软件建立了数控折弯机滑块的三维有限元模型,应用Optistruct优化模块中的渐进结构优化算法对滑块进行了基于位移和应力约束的拓扑优化,在Ansys中对优化前后相同工况下滑块的静态特性进行分析与比较.结果表明,在满足折弯机性能要求的条件下减轻了滑块的重量.为折弯机的合理设计与优化提供了可靠的依据.     

基于热设计的立式数控铣床主轴箱多目标设计与研究

主轴箱作为主轴系统不可或缺的一部分,其热误差是影响数控机床加工精度的重要因素之一。以热设计为核心,通过结合田口法和有限元法,对主轴箱进行多目标优化设计与研究。搭建了主轴系统热态特性实验平台,以某机床厂的立式数控铣床为研究对象,获得其主轴系统的温度数据;根据实验测得的数据建立9组主轴箱优化模型;采用有限元法对温度-结构场耦合的9组模型进行仿真分析,得到各组模型的温度场分布云图和热变形分布云图,并进一步获得主轴箱结构优化结果和较优水平的主次因素参数组合。结果表明:对主轴箱热变形影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、肋板宽度A、距离C;对主轴箱质量影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、距离C、肋板宽度A。该研究为降低数控机床研发成本提供了参考。     

高速卧式加工中心主轴箱拓扑优化设计

文章利用HyperWorks中的OptiStruct模块对某型号高速卧式加工中心主轴箱进行结构拓扑优化设计.通过引入待优化模型的邻接零件,用零件接触代替刚性约束,使得边界条件更加逼近实际情况;通过确定各个分方向上的切削力上界保证载荷施加的全面性和可靠性;应用叠加原理解决机床产品结构优化设计中的载荷种类无穷多问题.有限元分析结果表明:基于OptiStruct拓扑优化的新设计模型静力学性能和动力学性能都能很好地满足预定要求.