轴承和结合面动力学对刀尖频响函数的影响分析

基于Timoshenko梁理论、传递矩阵法和动柔度耦合子结构分析技术(RCSA),提出了一种刀尖频响函数预测方法。由于避免了多段Timoshenko梁的模态分析和模态叠加带来的累积误差,该方法较模态叠加法具有更高的计算精度和效率。重点分析了主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面参数以及单个轴承动力学对刀尖频响函数的影响。研究结果表明:轴承动力学主要控制主轴-刀柄-刀具系统的刚体模态,主轴-刀柄结合面参数主要影响系统的第一阶弹性模态,刀柄-刀具结合面参数主要影响系统的第二阶弹性模态。研究结果为结合面参数辨识研究提供了理论基础和技术手段。     

基于GA-BP和RCSA的加工空间刀尖频响预测

针对机床主轴加工位置变化和刀具更换引起刀尖频响函数改变的现象,提出了一种基于遗传算法优化的反向神经网络(GA-BP)和子结构响应耦合方法(RCSA)的刀尖加工空间频响函数预测方法。在该方法中,将机床系统划分为刀柄基座、剩余刀柄和刀具3个子结构。采取GA-BP算法构建刀柄基座频响函数预测模型;通过遗传算法辨识刀柄-刀具结合面参数;最后,采用RCSA法预测出不同加工位置和不同刀具的刀尖点频响函数。结果表示,刀尖点频响函数的预测值与实测值基本一致,前二阶固有频率的误差均不超过5%,有效地验证了该方法的可行性和准确性,为不同位置和不同刀具下的频响函数预测提供了有效参考。     

机床-刀具-工件系统相对激振方法研究

立式铣床的振动模态,尤其是机床-刀具-工件系统的动态特性直接影响工件质量和加工稳定性。当前,主要通过分析激励刀具和工作台的方法获取刀具和工件系统的频响函数,并通过叠加法计算机床-刀具-工件系统的相对频响函数。该方法能够得到足够精度的幅值谱,但难于实现高精度的相位差。为解决这一问题,提出了一种相对激振方法,该方法可以直接得到高精度的机床-刀具-工件系统的相对频响函数,并对机床-刀具-工件系统的动态特性进行分析。结果表明:机床刀尖频响函数与对应的机床相对动柔度在整体上是一致的;在直接和交叉频响函数G_(xx)和G_(yx)的高频阶段,以及直接与交叉频响函数G_(xy)和G_(yy)的低频阶段差别较大。     

立式数控铣床的试验模态分析

应用锤击法对立式数控铣床进行了试验模态分析,研究了该立式数控铣床的动态特性,获得该立式数控铣床低频段的固有频率、阻尼比和振型.通过对整机各阶模态振型的分析,找到了立式数控铣床结构的薄弱环节,并为进行结构优化设计提出了改进措施.     

立式升降台铣床的噪声及振动分析

随着机床向高速、重载、高精度以及人机和谐方向发展,对噪声的控制技术也提出了更高的要求。现利用信号检测仪器检测某型立式铣床噪声、振动信号,通过数据处理后进行故障诊断,找出噪声与振动源,并进一步进行噪声质量分析,找出突出噪声产生的基本原因,提出降低噪声的几点措施,为以后类似的机床降噪研究提供借鉴。     

立式数控铣床主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面参数辨识方法的研究

以立式数控铣床主轴－刀柄和刀柄－刀具结合面为研究对象,结合Timoshenko梁理论、传递矩阵法,柔度耦合子结构分析RCSA和改进型粒子群优化算法PSO,提出了一种固定结合面参数辨识模型。研究分析表明：该模型采用基于Timoshenko梁理论的传递矩阵法计算刀柄和刀具端点频响函数,避免了复杂的模态分析带来的模态误差,计算精度高;局部搜索与PSO算法相结合的优化算法兼顾PSO强大的全局搜索能力和局部搜索算法的局域搜索能力,能更容易找到全局最优解,实现主轴－刀柄和刀柄－刀具结合面参数的高精度辨识。     

龙门铣床双摆头动力学特性实验研究

结合实验模态分析技术对龙门铣床双摆头的动力学特性进行研究。对双摆头结构进行模态测试,获取频率响应函数,并进行拟合,分析得到结构固有频率、阻尼比与振型等动力学参数;对安装在双摆头上的螺旋立铣刀进行锤击实验,获取机床-主轴-刀具系统的加速度频率响应函数,结合再生颤振理论,预测其铣削颤振稳定域。根据可视化的整机振型,提出改进机床结构的方案,并提供合理的切削参数。     

多变量龙门铣床振动主动控制方法的研究

针对龙门铣床垂直滑枕容易发生颤振,导致加工产品精度下降的问题,对多变量龙门铣床振动主动控制的方法进行研究。对垂直滑枕的模态进行分析,观察其结构的模态形状,以研究其动态特性。采用多输入多输出系统中的自动功率谱及交叉功率谱求取其传递函数,并得到多变量传递函数的频域公式。利用多变量传递函数的奇异值信息,获取多变量系统的数学模型。通过H∞回路成形方法求取开环系统的补偿函数,在扰动系统鲁棒裕度值的基础上,求取稳定控制器模型,对龙门铣床垂直滑枕进行振动主动控制。采用所提方法及PID方法对不同激励信号下垂直滑枕产生的振动进行控制,结果表明：在方波及正弦波激励信号下,利用所提方法控制的最大振动幅度较PID方法控制的最大振动幅度分别减小了39.88%和37.21%。该方法对垂直滑枕的振动控制效果较好,能够提高龙门铣床工作时的稳定性     

XK2310数控铣床工作台系统的静动态特性研究与分析

XK2310数控铣床工作台系统是机床的关键部件之一,其静动态特性对零件加工精度有很大的影响,为了提高XK2310工作台系统的静动态特性,利用ANSYS Workbench 14.0对工作台系统进行静动态特性分析。静态分析的目的是检验工作台系统是否满足静力学特性,静力分析结果表明,在切削载荷作用下,工作台的最大应力、应变值都远远低于材料的极限值,最大变形量在精度范围内;动态特性分析的目的是了解工作台系统在切削加工时,主轴产生的激励频率是否会引起工作台系统共振,模态分析结果表明,当主轴转速为1539r/min、2052r/min、3077r/min、4214r/min时,产生的激励频率与工作台系统的第1、第2阶固有频率相等,将引起工作台系统共振。     

某型立式加工中心结构动态特性研究

以某型立式加工中心为研究对象,首先进行实物建模并做必要的简化,将其转化为结构力学模型,并进行模态分析,得到了立式加工中心的振型和固有频率等动态特性;分析了主轴箱处在立柱不同位置对立式加工中心固有频率的影响;通过谐响应分析可知,立柱和主轴箱的结构对立式加工中心的模态影响最大;最后进行了试验模态,通过对比有限元和试验模态结果,验证了试验结果的可信性和有限元模型的准确性。在误差允许的范围内,有限元分析结果可以作为加工中心振动特性分析的参考依据,该方法对加工中心的设计优化及相关测试工作具有重要的参考价值。     

浅谈粗铣轮廓加工的“排刀”方法

粗铣轮廓时的排刀方法是数控教学难点内容,学生不易理解,实际应用中易出错。结合《数控加工编程与操作》课程的教学实际,对排刀方法进行了有益的探索。主要阐述了粗铣安排走刀路线应考虑的问题,分别按型腔和凸台给出了走刀路线的画法、基点坐标的计算方法,并对一个实例进行详细的工艺分析后给出其排刀加工的程序。     

万能升降台铣床对刀仪

加工轴叉万向节面过程中,对刀总是出现较大的误差,使得被加工万向节面出现较大对称度误差,甚至超差。为解决这一问题,综合考虑定位装置及轴叉万向节面加工的特点,参考游标卡尺结构,设计万能升降台铣床对刀仪,并应用于实际加工过程。结果表明:所设计的万能升降台铣床对刀仪可以实现准确、方便、快速的对刀,节省了加工时间,满足了加工质量要求。     

基于Mach3平台的数控铣床自动对刀研究

对数控铣床对刀原理进行分析,研究对刀器的硬件构成,并以VB为开发平台编写自动对刀程序。实践证明:自动对刀可大大减少工件加工的准备时间,提高生产效率,在实际生产中有较高的实用价值。     

不锈钢铣削中机床比能预测模型

在分析铣削过程能耗特性的基础上,针对难加工材料切削过程中能耗大、效率低、刀具受损严重等问题,提出一种考虑刀具主后刀面磨损的机床比能预测模型.应用田口法设计304不锈钢数控铣削正交试验,采用非线性回归拟合试验数据,分析切削参数和刀具磨损对机床比能的影响规律.结果表明:该机床比能预测模型的准确率在96％以上;在半精加工铣削...     

铣削组合机床CAD系统结构和功能特征

介绍一种铣削组合机床ＣＡＤ系统。该系统由原始参数输入、铣刀盘设计、切削用量选择、结构设计和设计结果输出等几个主要模块组成，具有实快捷、应用范围宽、操作使用方便等特点，是一个较为实用的ＣＡＤ软件系统。     

内旋包络法数控螺杆铣床的关键技术研究

介绍笔者研制的一种新型数控螺杆铣床,采用标准不重磨刀片构成的铣刀盘,通过内旋包络法成形机理实现螺杆螺旋面的铣削加工,降低了通常成形铣削法对刀具刃形的要求,具有加工效率高、通用性好、刀具成本低的特点。文章主要介绍螺杆螺旋面包络成形机理、刀具中心坐标的计算、机床总体机械结构组成以及包络点的优化计算等相关技术。     

高性能数控机床刀具夹头的研究

为适应高速切削精密加工技术的要求,对高性能数控机床刀具夹头提出更高的要求。研究高性能数控机床新型刀具夹头——静压膨胀式刀具夹头、热装式刀具夹头和三棱变形夹头的结构原理、技术特点和使用要求等。     

MVC850B型立式数控铣床误差分析与补偿试验研究

针对企业实际生产中铣床加工精度波动的问题,应用Renishaw XL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床的定位误差进行精密检测与补偿试验.利用环境参数对比试验,得出影响定位误差测量的因素;通过三因素双指标正交试验判断进给速度、加工时间以及测距等输入变量对反向间隙与螺距累积误差影响的主次关系;通过单因素对比试验获得反...