高速直接进给轴伺服动刚度的测试研究

直接进给轴的伺服动刚度特性可影响到工件加工精度和表面质量,研究给出应用脉冲激振法测试直接进给轴伺服动刚度的方法和原理,建立了直接进给轴动刚度的计算模型,分析了伺服动刚度的影响因素,给出动刚度测试系统的构建方案。为了探索这些因素对伺服动刚度的影响规律,在自构建的直接进给轴试验台上进行了测试试验,结果表明在保证闭环系统稳定的条件下,增大速度环增益与位置环增益、减小速度环积分时间常数均有利于伺服动刚度的提高。     

螺旋锥齿轮铣齿机主轴\|轴承系统的动力学分析

螺旋锥齿轮铣齿机的刀具主轴系统在加工中易出现颤振现象,影响工件的加工质量。针对这一问题,依据集总质量法,构建了刀具主轴系统等效动力学模型;采用Timoshenko梁理论分析得到了主轴转子的刚度矩阵;通过对圆锥滚子轴承的力学分析,构建了轴承在轴向预载荷作用下的轴向刚度和径向刚度计算式。利用力锤激励实验对采用数值分析法构建的刀具主轴系统的动力学模型进行了验证,对比结果表明所构建的动力学模型可以有效反映刀具主轴系统的动力学特性。     

提高内圆磨具刚度的措施

主轴系统刚度是指轴系在外载荷(磨削力和传动带张紧力等)作用下工作端(砂轮宽度的中点)抵抗位置变动的能力。它是主轴部件的重要性能之一。液体动静压内圆磨具多采用图1所示结构,该结构的止推轴肩在前端,轴向变形最小。安装前,前后轴承3和5先装入,同轴度易保证。但由于主轴轴颈d较小,影响了系统刚度的提高。为此,采用了图2所示结构,可提高它的性能。     

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。     

滚珠丝杠螺母副动态特性参数辨识与试验研究

为了研究滚珠丝杠螺母副的动态特性,提出了滚珠丝杠螺母副结合面的单自由度动力学模型,搭建了动态特性参数辨识的测试系统,分析了不同轴向载荷和工作台位置对动刚度和阻尼的影响。试验结果表明:随着轴向载荷的增大,丝杠螺母副的轴向动刚度也增大,轴向阻尼先减小后增大;在工作台从丝杠的一端移动到另一端的过程中,轴向动刚度呈现先增后减的变化趋势,轴向阻尼则呈现先减小后增大再减小再增大的变化趋势。数据分析还表明轴向载荷对动刚度和阻尼的影响明显强于工作台位置对其的影响。     

柔性零件车削振动系统建模与实验

由于刀具进给运动致使工件系统所受切削力的位置实时改变,根据实际车削加工过程,建立柔性工件颤振动力学模型,得到工件车削时系统的时变稳定性极限图。考虑在加工过程中主轴?卡盘、顶尖?尾座对工件的影响,建立实际切削系统的主轴?卡盘?工件?顶尖有限元模型,研究工件在不同位置的刚度分布和不同支承条件下固有频率的变化规律,并开展相应的车削实验。研究结果表明：工件刚度在不同切削位置具有时变性,在中间靠近顶尖位置刚度最低;增大主轴、顶尖支承刚度可在一定程度上提高系统固有频率,改善系统动态特性。切削实验表明,柔性工件在车削状态下通常经历稳定?颤振?再稳定的变化过程,在中间靠近顶尖位置容易发生颤振,轴心轨迹发生混乱。实验结果与理论有限元模型计算结果基本吻合,该模型可用于指导实际柔性工件的车削加工。     

高精度金刚石工具磨床主轴结构设计及有限元分析

对高精度金刚石工具磨床主轴系统进行了结构设计,分析了轴承预紧力对主轴温升和刚度的影响。分析结果表明轴承预紧力对主轴支承刚度有显著影响。在考虑轴承径向刚度和轴向刚度的基础上,研究并建立了主轴的有限元模型。利用有限元软件ANSYS对主轴单元进行了动静态特性分析,结果表明所设计的主轴系统能够满足金刚石刀具刃磨要求。     

不停车快速夹头

这种夹头(附图)适于成批生产中加工轴类小零件。被加工件对机床主轴的同轴度误差可控制在0.03以内,工件的轴向位置可以用定位螺钉16来进行调节。操作时,把工件装入弹簧夹头2中,扳动夹紧手柄11推动夹紧套8作轴向移动,使弹簧夹头2夹紧工件,固定螺母4用固定轴装在床身上限制它作圆周运动。尾部莫氏锥柄与车床主轴孔相配。     

机床主轴系统的静、动特性

本文将对机床主轴系统的静、动特性特别是动特性,并就主轴系的数学模型、回转中的动特性,以及有关主轴周边因素的影响介绍笔者的研究。 一、主轴系统的数学模型 1.主轴的模型。 机床主轴的基本形状是阶梯空心轴,为了提高静、动特性,如以轻量化、高刚度化为目标,也有尝试采用陶瓷和复合材料制作主轴,但目前多半尚处于试制水平。不管使用何种材料的主轴,其静、动特性都很大程度上依赖于轴承的特性。 单体主轴使用过去的材料力学和弹性理论,认为在理论上只要作些简单处理,并且轴承也用径向弹簧和阻尼器加以模型化,就可以很容易地解析主轴系统的…     

无平衡重的竖直轴进给系统动态特性变化规律研究

针对小型立式加工中心的竖直轴滚珠丝杠进给系统,由于主轴箱等移动部件质量较小而未安装平衡重装置,此时移动部件的重力将直接作用到滚珠丝杠的传动系统上,在重力和初始预紧力综合作用下,丝杠螺母副和轴承副的实际状态将发生变化,进而影响该动结合部的接触刚度。主轴箱等移动部件处于全行程内不同位置时,即丝杠的受力作用点会发生变化,从而改变该系统的传动刚度,最终影响该系统的动态性能。以传统的竖直轴滚珠丝杠进给系统为研究对象,采用集中参数法进行动力学模型等效,建立考虑传动刚度变化的变系数动力学方程。理论计算移动部件重力作用下丝杠螺母副、轴承副的等效轴向刚度,进一步分析考虑丝杠受力作用点改变时传动刚度的变化规律,最终研究进给系统的固有频率和加速度频响在全行程内的变化规律。最后以某三轴立式加工中心的竖直轴进给系统为案例,进行了模态试验,理论与试验结果具有良好的一致性。     

浅析机床加工大型轴类零件的装夹方法的新构思

大轴类工件精加工时,在机床精度满足要求的情况下,解决工件装夹方法的选用是十分关键的问题。     

汽车前轴制坯辊锻数值模拟与工艺分析

采用基于热力耦合的刚粘塑性有限元法对汽车前轴制坯辊锻成形工艺进行了模拟,获得了汽车前轴制坯辊锻成形流动过程、力能参数曲线和工件及辊锻模具的温度场。阐述了制坯辊锻过程中工件和模具的温度变化趋势,明确了温度变化对工件初始温度的选择和对辊锻模具使用性能的影响,分析了具有礼帽形型槽的异形截面和上压力轧制方式对制坯辊锻工艺的影响和作用。     

一种高轴向刚度三轴转动柔性铰的有限元分析与模拟

文中研究了一种高轴向刚度三轴转动柔性铰.提出了采用有限元技术对该柔性铰进行弯曲刚度、扭转刚度和轴向刚度分析的原理及方法.在此基础上,对高轴向刚度三轴转动柔性铰的各向刚度进行了有限元分析计算,建立了高轴向刚度三轴转动柔性铰的各向刚度随柔性铰关键结构参数变化的二次拟合方程.研究结果表明,高轴向刚度三轴转动柔性铰不仅各向弯曲刚度相等,而且具有较高的轴向刚度,能实现三轴转动.另外,各向刚度值随关键结构参数变化的二次拟合曲线和实验曲线的最大拟合误差不超过3.50%,各向刚度随柔性铰关键结构参数变化的二次拟合方程能准确预测柔性铰的各向刚度.该研究工作为高轴向刚度三轴转动柔性铰的开发与设计提供了一种有效的方法.     

弱刚性超高强度铝合金零件精密切削试验研究

通过金刚石刀具精密车削弱刚性超高强度铝合金零件的切削试验，获得试验的切削力数据，建立了切削力的经验模型，同时利用有限元软件分析零件的加工变形。经检测，计算变形量与实际情况基本一致。结合有限元模型和切削力经验模型优化零件的加工参数，并对零件夹紧方式进行改进，提高了加工精度。     

SGA3723 45t矿用自卸车驱动桥的强度分析

建立了SGA3723型矿用汽车驱动桥壳及A形架的有限元模型,对极限工况利用ANSYS软件进行了结构强度分析,计算出危险点的最大应力值。结果表明,该驱动桥壳和A型架的应力符合强度要求。     

不同厚度驱动桥桥壳有限元分析

利用Solidworks软件在计算机上建立某汽车驱动桥壳3D模型。基于ANSYS W orkbench协同仿真平台,按国家驱动桥壳台架试验的标准,在计算机中模拟某车驱动桥不同厚度桥壳台架试验。分析结果表明,该系列厚度桥壳都具有足够的静强度和刚度,疲劳寿命达到国家标准。     

应用于万能铣床的自动滚齿系统设计

介绍了一种在万能铣床上实现滚齿加工的自动化系统。该系统以单片机作为核心控制单元,利用光电编码器采集滚刀及工件转速信息,通过控制器控制工件与滚刀比例同步运转,从而实现铣床上的滚齿加工。其软件设计采用了PID算法,根据所测滚刀转速对工件转速进行实时偏差调节,从而保证了滚刀与工件恒定的转速比关系。实践证明,本系统工作稳定、可靠,能很好地满足中小型机械加工企业齿轮加工的要求。     

高速逆向车削细长轴

本文对加工细长轴正向切削和逆向切削时的受力和变形进行了分析，建立了在切削力作用下发生弯曲变形的力学模型，并对机床——工件——刀具组成的工艺系统进行综合优化组合，得出高速逆向切削细长轴可以提高轴的刚性，减少其弯曲变形，保证轴的加工精度的结论。     

自适应模糊系统在车削工件直径误差预测中的应用研究

根据车削过程中工件直径误差的特点,提出了用自适应模糊系统预测由弹性变形等因素引起的工件直径误差的思路,通过梯度下降算法训练M amdan i型模糊系统,以确定合理的系统参数。根据工件直径误差与切削深度、进给量等的关系,进行车削实验,得到训练数据和测试数据,用训练数据训练模糊系统,进而用测试数据进行测试,得到结果合理,从而验证了利用自适应模糊系统进行工件直径误差预测的可行性。和回归分析的预测值进行比较,比较结果显示了自适应模糊系统在车削工件直径误差预测方面的应用具有优势。     

AUTOMATIC SEAM TRACKING SYSTEM OF SUBMERGED ARC WELDING BASED ON FUZZY-P CONTROLLER

An automatic seam tracking system used in submerged arc welding is presented. In the system, the linear CCD vision sensor is installed in front of the welding torch. Laser structure light emitted by the semiconductor laser irradiates on a slant to work-piece surface and forms a structure light strip on work-piece surface. Scatter light of the strip is received by linear CCD on top of the seam and the image information of seam can be obtained. By way of image processing and applying Fuzzy-P controller in tracking process, automatic seam tracking has been realized accurately. Anti-disturbing ability of the system to work-piece surface status has been enhanced largely by classified microadjus-tment of torch height.