THS6350卧式加工中心转台蜗杆的有限元模态分析

采用有限元法对一种新型蜗杆进行了自由模态分析和研究,计算出蜗轮蜗杆的固有频率和相应的振型,并用试验模态法对测出的试验结果进行了验证,以保证有限元模型的正确性。所得结论反映了蜗杆的动力学特性,同时也为蜗杆传动系统的动态响应分析及结构设计提供了理论依据。     

卧式加工中心模态分析与测试

结合面是影响整机动态特性的重要因素。对结合面的正确处理是研究整机特性的关键。首先,以TH6350卧式加工中心为对象。其次,采用合理的方法对四种不同类型的结合面进行等效处理,建立了整机有限元模型。然后,采用ANSYS有限元分析软件分析了整机的模态特性。最后采用锤击激振法对TH6350卧式加工中心进行了模态试验。通过对比试验结果与ANSYS分析结果,发现二者数据非常接近。从而验证了前期结合面处理的正确性与合理性,建立的有限元模型能真实地反映整机性能。     

基于ANSYS的转台强度与模态分析

通过有限元分析软件ANSYS对汽车起重机转台进行了强度与模态分析,获得了该转台在最危险工况下的应力、应变特性。同时计算出了该转台前6阶模态的固有频率、振型等动力学特征,为汽车起重机转台最优化开发设计提供了重要理论依据。     

高速卧式加工中心滑枕模态分析与优化

卧式加工中心滑枕是连接主轴和主轴箱的关键部件,其动态性能对整机特性有重要影响。在建立滑枕实体模型和模态分析模型的基础上,利用ANSYS有限元软件进行滑枕的模态分析,提出了基于模态分析的滑枕结构动态优化设计方法。优化设计结果表明,通过合理设定滑枕内部筋板宽度及间距和上部长圆孔的尺寸,滑枕的动态性能得到改善和提高。     

高精密单轴伺服转台结构设计

文中从总体需求出发,设计了一台高精密单轴伺服转台。根据总体技术指标要求,确定转台与安装平台及负载的接口尺寸;通过计算转台承受的负载和实际工况,选择直流力矩电机直接套轴驱动的传动方式;依据光栅测角传感器特点,选择单光栅与2个读数头结合的方式来提高测角精度。采用有限元分析方法完成转台的静力学性能分析和动力学模态分析,得出在仿真条件下转台的应力分布和位移分布情况以及转台前6阶振型和固有频率。结果表明,该型转台满足系统的技术指标要求,设计合理可行。     

含螺栓连接的数控转台与主机模态分析

以某型号数控转台与主机为对象,研究了数控转台与主机模型在不同螺栓预紧力下的动态特性。通过Solid Works建立含螺栓连接的数控转台与主机模型,利用ABAQUS软件对其进行自由模态仿真分析,获得模型在不同螺栓预紧力下的固有频率及振型。采用LMS Test.Lab测试系统对数控转台与主机模型进行实验模态分析,实验结果与模态仿真结果基本一致。实验与仿真的结果都表明预紧力会影响数控转台与主机的动态特性,适当增大预紧力能使转台与主机固有频率提高,为数控转台的安装提供依据。     

大型精密卧式加工中心的研制

阐述了一种大型精密卧式加工中心的研制过程,包括机床总体布局、主要技术参数、主要部件设计以及整机结构分析与设计计算。大型精密卧式加工中心的研制成功,有效地解决了目前大型零件机械加工精度低的技术难题。     

基于立式加工中心的弧面凸轮数控转台设计

数控转台是立式加工中心的关键功能部件之一。文章介绍一种新型弧面凸轮传动式数控转台,利用SolidWorks软件对弧面凸轮数控转台进行三维实体建模,利用ANSYS软件进行静力学分析和模态分析,确定结构的动静态特性,通过分析结果验证所设计的弧面凸轮数控转台结构的可行性,为弧面凸轮数控转台的工程化应用和结构改进提供理论依据。     

利用模态技术分析伺服转台内框架设计的合理性

利用有限元法对超低速转台内框架进行了模态分析 ,并对有限元结果进行了试验验证 ,进而分析了结构设计合理性 ,较好解决了精密转台不宜进行常规模态试验的问题。在简述了转台内框架结构基础上 ,首先对有限元模态分析中模型建立方法进行了描述。分析了角接触球轴承支承刚度的求解方法 ,并提出在有限元中用合成刚度模拟实际轴承的支撑作用 ;描述了内框架有限元建模相关问题的处理方法 ;其次 ,给出了有限元分析结果 ,并在不破坏机械结构精度的前提下 ,利用模态试验对有限元分析结果进行了验证 ;最后 ,利用有限元结果分析了机械结构设计的合理性。本文通过对内框架模态分析研究证明了结构设计是合理性。     

基于模态综合法的高速数控模拟转台的动力学分析

探讨ANSYS模态综合法及其在高速数控模拟动力学分析中的应用方法,阐述ANSYS模态综合法,分析ANSYS中的子结构以及ANSYS固定界面模态综合法的理论过程,使用Pro/E和ANSYS软件对高速飞行的数控模拟进行建模,并利用ANSYS模态综合法对其进行动力学分析.分析证明,模态综合法对复杂结构在复杂工况下的动力学分析比传统模态分析更接近于现实.     

加工中心精度可靠性分析

五轴车铣复合加工中心是军工、航天、汽车、医疗机械等机械制造领域中重要的高档数控机床。通过分析五轴车铣复合加工中心的结构,基于D-H方法,建立了运动学方程。基于广义的工作空间,结合精度可靠性,提出了精度工作空间的概念,给出了精度工作空间的定义,并基于蒙特卡洛方法分析了车铣复合加工中心的精度工作空间。不同运动参数对加工中心精度可靠性的影响是不同的,为了分析各运动参数对精度可靠性的影响程度,建立了机构精度可靠性数学模型,应用解析法进行了精度可靠性灵敏度分析,得出运动可靠度对各运动参数误差均值和方差的灵敏度。     

精密光电测试转台热特性仿真分析

本精密光电测试转台用于高精度星敏感器的地面标定检测系统,其置于地面模拟空间环境中,要求其在恶劣的模拟空间环境中具有极高的精度.为了研究精密转台在模拟的空间高、低温真空环境中的变形特点及工作精度,首先分析了转台所处的高、低温真空环境的特点,给出了转台在高、低温真空环境中的主要传热途径,然后合理地选择了转台材料并设计了转台的机械结构,最后应用ANSYS有限元分析软件对转台做了热-结构耦合仿真分析.通过仿真分析,得到了转台在两个极限温度(-60℃和90℃)环境中达到热平衡时的温度变化特性和整体变形量,进而得出了变形对转台在高、低温真空环境中精度的影响.结合对转台的使用精度要求,对转台进行了结构优化设计,最终使转台达到了所需要的工作精度要求.     

基于牛顿反射式红外系统的二维转台的结构设计与有限元分析

针对轻武器红外光学瞄具稳定性检测的需求,设计了一种基于牛顿反射式红外系统进行工作的电动二维精密转台。利用CATIA建立了电动二维精密转台的三维模型,该二维精密转台采用小型二维U形转台结构形式,采用直流力矩伺服电机直接驱动和24位绝对式轴角编码器进行角度测量。通过有限元分析软件PATRAN对转台的关键部件进行热力学分析与模态分析,获取转台的应力分布云图。云图结果表明,其设计方案可行,结构合理。     

精密转台轴系设计分析与验证

针对由于测角传感器的精度不断提高,转台的回转精度和稳定性成为制约系统精度的主要因素问题,对转台轴系设计进行了深入分析研究。完成了一维精密转台的轴系结构设计,并对其进行了有限元分析。在此基础上,通过静力学分析,研究了主要零部件对轴系回转精度的影响情况;通过动力学分析,研究了轴系的固有频率及其振型。搭建了转台测角精度测试平台,采用了自准直仪结合多面棱体获取角度测量误差,并进行谐波误差补偿。研究结果表明,最终转台的角度精度达到±1.5″,证明该转台设计是可行的。     

高精度角位移平台的研制及误差补偿*

在拉曼光谱仪中,要求承载分光元件转动的角位移平台在具备较大的转动范围、较高的转角分辨率和转角定位精度的同时还具备较快的转动速度,传统的几种驱动方式很难同时满足上述所有要求。有鉴于此,设计了一种采用力矩电机直接驱动技术的高精度角位移平台。一般控制方法的控制精度在很大程度上依赖于反馈元件的测量精度,为了突破反馈元件测量精度对整个控制精度的影响,采用了一种更为精确的误差补偿校正技术,并搭建了误差测量装置,将测得的绝对转角误差在控制器中通过一定的控制算法加以有效的补偿。最后,对结构设计和误差补偿校正的效果进行了实验检测。结果显示:当测量步距为1°时,双向绝对定位精度优于1.008″;当测量步距为10°时,双向绝对定位精度为0.648″;回转轴系的轴向晃动误差小于±5″。以上结果验证了该角位移平台具有机械精度高、转角分辨率高、定位准确等技术优势,能够满足拉曼光谱仪等相关仪器的使用需求。     

精密卧式加工中心托盘交换机构的设计

以HMC63e型卧式加工中心托盘交换机构的设计为例,讲述托盘交换机构的设计过程.详细阐述了托盘交换机构的结构设计以及相关的理论校核计算.通过机床样机试验结果,证明该托盘交换机构的结构设计是合理的,设计方法是切实可行的.     

TH6350加工中心试验模态分析

介绍TH6350型加工中心的试验模态分析方法，采用相关双输入伪随机信号激励法进行试验，并应用模态分析软件以多自由度曲线拟合技术辨识其模态参数。所得结果为进一步的理论分析及结构优化设计提供指导。     

特殊温度环境下太阳模拟器转台轴系精度分析

提出了一种基于温度变化与装配间隙变化的关系,合理选择太阳模拟器转台轴系装配公差的方法。本文主要分析了温度变化对配合精度的影响,导出了配合间隙随温度变化的计算公式,给出了在环境温度变化较大情况下选择配合公差的依据,并将此理论应用到太阳模拟器三轴转台的结构设计中解决实际问题。试验结果表明,应用该方法选择的配合公差因能够在设计时考虑到环境因素影响,从而保证轴系在恶劣环境下的回转精度。     

精密转台角分度误差补偿

为了修正精密转台中由圆光栅安装偏心、倾斜等引起的角分度误差,提出一种基于稀疏分解的角分度误差补偿方法。首先,分析了圆光栅安装偏心、倾斜等对精密转台角分度误差的影响。然后,根据圆光栅测角误差中不同阶次误差项的特性,结合稀疏分解思想与谐波分析建立了角分度误差补偿模型,对转台的角分度误差进行补偿。最后,搭建试验平台,采用提出的角分度误差补偿模型对精密转台角分度误差进行修正,验证该方法的有效性。试验结果表明:该方法能够将角分度精度提高2个数量级,对角分度误差最大值为90.85"的转台进行误差补偿后,能够使角定位误差的最大值减小到0.64"。采用该方法进行误差补偿后,能够显著提高角度定位精度,结果满足精密转台角位移的高精度测试要求。