用于立式加工中心的高精密皮带轴设计

高精密皮带轴主要应用于精密机械加工,它的整体性能直接影响到机械加工的质量和精度。设计了一款用于立式加工中心的高精密皮带轴,采用理论计算分析和试验验证的方法,针对皮带轴设计过程中,涉及到的主轴外观尺寸、轴承的类型选择和组合方式、拉刀机构的选用、密封装置的选用进行了详细分析计算和验证,并完成了出厂测试。测试证明:该皮带轴的整体性能满足了立式加工中心的加工要求,能够保障工件的加工精度。     

高速电主轴单元的热-结构性能虚拟仿真分析

主轴单元的热变形是高速加工中影响精度的主要因素。本文利用大型有限元分析软件ANSYS对高速电主轴进行了热-结构耦合分析。计算结果显示，设计的高速电主轴单元主轴轴承、主轴前端温升理想，工作端轴向热位移很小。这表明设计的电主轴具有良好的热-结构性能，可以满足加工精度要求。     

三轴卧式加工中心主轴静刚度仿真与试验研究

对卧式加工中心主轴系统静刚度进行了仿真和试验研究.研究发现:经有限元方法计算获得的结果与试验有较好的对应性;主轴静刚度在卸载时要大于加载时,卸载时主轴系统弹性恢复迟滞,并且加载曲线与卸载曲线不封闭,卸载时主轴变形恢复不到起点,进而影响加工精度.因此,提高系统刚度十分必要,可通过合理设计机床主轴结构、减小主轴悬伸量、提高传动部件单位质量刚度等方法提高切削系统刚度.     

动臂镗孔卧式双面8轴数控专用机床研制

针对装载机动臂尺寸大、各组孔系加工精度高、普通镗床和浮动镗床加工装夹困难、精度难以保证等工艺问题,设计了工序集中、一次装夹可以完成4组8个孔加工的卧式双面8轴数控专用机床。介绍了机床的总体结构、工作原理和技术参数,重点阐述了机床镗削头与主轴箱、夹具系统和复合镗刀杆的设计。该机床主轴间距自动可调,可完成多型号动臂零件孔距变化的要求,是动臂镗孔高效加工的理想设备。     

镗铣加工中心主轴热特性分析

应用有限元方法对卧式镗铣加工中心主轴进行建模,通过对主轴模型导热系数等参数的计算、热边界条件的确定,以及机床主轴轴承在不同转速下发热功率的计算结果,运用ANSYS Workbench对模型进行网格划分,并对其进行了热特性分析。结果表明:3号轴承发热量较大,对主轴温度场分布有着较大的影响,在机床主轴设计过程中,可以考虑通过改善冷却条件、热误差补偿等手段对主轴进行温度控制,以减小对机床加工精度的影响;轴承的发热量随着主轴转速的提高而提高,系统的热平衡温度也随之提高,达到热平衡所需时间也变长。分析结果为机床主轴的设计以及结构优化提供参考。     

精密球加工机床的静压主轴

一、概述为了加工精密的球形零件,我们设计了专用球加工机床。该机床主轴采用了液体静压轴承。经过调试与试件试切,主轴旋转精度良好,满足了设计的要求。为加工精密球形零件,对静压主轴部件提出了如下要求:(1)主轴回转精度小于0.5微米。(2)主轴能正反转,并需无级调速,范围为100～1500转/分。(3)主轴部件热变形应尽量小。(4)主轴箱轴向移动距离为50毫米,在横向的偏移不大于0.5微米。对于装夹在主轴上的球形零件,主轴的径向与轴向回转精度是影响球的精度的主要     

基于机床维修决策的加工主轴精度控制技术研究

针对加工主轴过程中需要保证精度较多的问题,利用灰色关联分析法对加工主轴过程中不同部位精度进行分析,建立灰色关联系数矩阵,求出不同部位精度与主轴精度之间的关联度,找出加工主轴过程中需要控制的关键质量点。再利用模型GM(1,1)对机床的原始维修时间数据建模,预测机床下一次维修时间,通过对机床的提前维修保证主轴关键部位的加工精度,达到对关键质量点的主动控制,保证加工主轴的精度。     

切削负载下磁悬浮电主轴系统的振动响应分析

针对切削载荷下机床加工主轴的振动响应直接影响数控机床的加工精度问题,以FGAMB公司生产的磁悬浮内螺纹铜管加工主轴为研究对象,通过建立该磁悬浮加工主轴的动力学模型结合切削载荷下主轴的振动响应模型,基于ANSYS Workbench软件对磁轴承-转子系统进行了模态分析,从而计算出前6阶的固有频率和主振型,进而通过谐响应分析,确定了加工过程中主轴系统所受激振力的危险频率范围和幅频特性,得出主轴系统发生共振时可能产生的最大振动幅值。仿真结果表明,当工件满足GB/T 20928-2007加工精度要求时,激振力的频率应控制在[224,680]Hz,加工速度控制在[13440,40800]r/min。     

超大型薄壁主轴件加工技术研究

通过分析超大型薄壁类水电主轴件的主要加工难点,对工件装夹方式、装夹变形模型分析、加工工艺流程等进行详细研究,提出薄壁水电主轴件的加工方案。该方案采用两端配中心堵、一夹两顶的装夹方式对工件进行车序加工,加工完毕后再使用一夹两托方式装夹工件进行修复,成功完成水电主轴工件的加工,满足产品精度要求,为同类超大型薄壁主轴零件加工提供了参考。     

变速箱试验台主轴系统的热－应力耦合场分析

分析汽车变速箱试验台主轴系统的热源和散热,建立了基于热-应力耦合分析的试验台主轴系统有限元模型,按设计要求与工作实际情况计算出发热率和热交换系数,利用ANSYS的热接触有限元分析方法对主轴系统的温度耦合场进行了分析。分析结果表明,主轴系统的散热结构存在缺陷,达不到散热要求,造成轴承座的形变过大而影响实验精度。针对设计实例,提出改进主轴系统热态特性的措施,并对改进后的结构重新进行有限元分析,在合理的分析结果的基础上对设备进行改进,实际测量发现改进后的主轴系统散热效果良好。研究结果为主轴系统的散热结构设计提供了参考和依据。     

提高大型高精立式机床精度保持性的新型转台技术研究

针对国内生产的高速、高精大型立式机床以及车铣复合机床等高档数控机床迫切需要提高精度保持性的重大需求,开发一种能提高大型高精立式机床精度保持性的数控回转工作台。该回转工作台采用一套精密推力向心组合圆锥滚子轴承,取消了传统结构中的主轴及其复杂的轴承支承系统。推力向心组合圆锥滚子轴承的底圈和上圈都安装在同一个轴台上,实现了上圈、底圈与轴台无间隙的紧配合,消除了轴承所有套圈和它们配合件之间的间隙,并能实现过盈配合,很大程度上提高了机床的精度保持性。     

基于影响系数法的主轴在线动平衡实验研究

针对高速机械主轴动不平衡、振动等原因对主轴加工精度造成破坏等问题,采用影响系数法对主轴进行在线动平衡。搭建实验平台,应用电磁驱动式平衡装置,通过机械主轴在不同工作转速下的动平衡效果,找到了主轴共振转速,主轴经过临界转速进入了柔性工作状态,采用了双面影响系数法在线动平衡方法,通过水平和垂直方向同时检测主轴振动,客观表达主轴振动状态。实验结果表明:双面影响系数法平衡精度明显高于单面影响系数法,主轴振幅降低显著,平衡效率提高。影响系数法在线动平衡实验为高速机械主轴在线动平衡调控提供了依据。     

立式数控车床CK5225高精度主轴装配工艺设计

立式数控车床高精度主轴的装配精度直接影响工作台的精度,从而影响零件的加工质量,所以装配调整主轴的精度至关重要。CK5225系列机床凭借精度高、高速运动平稳、加工零件精度高,得到越来越多用户的青睐。该机床最关键参数是主轴精度高,机床的主轴径向跳动和端面跳动都严格控制在0.005 mm内。通过设计装配工艺、改进装配方法、制造专用工具,保证了精度要求。     

基于数据驱动和本体建模的数控机床主轴故障诊断与推理

针对目前数控机床主轴系统故障诊断存在方法单一及智能化程度低的问题,提出基于数据驱动和本体建模的机床主轴故障诊断与推理方法。采用EMD对传感器采集的蕴含故障特征的原始信号进行数据处理与分析,提取原始统计特征,在此基础上,构建DBN-RF诊断模型实现深度特征自适应挖掘与故障模式识别。利用Protégé5.1工具结合领域知识构建机床主轴故障本体知识库,将DBN-RF诊断模型的故障辨识结果与本体知识库中的实例进行语义映射,实现故障知识推理,获得故障原因和故障解决策略。基于采集的不同工况下轴承故障数据验证了DBN-RF诊断模型的有效性,最高故障诊断平均准确率可达92.93%;构建实例验证了本体知识库的可重用性和推理功能;最后,设计开发了数控机床主轴健康管理服务系统,实现主轴系统状态实时感知和故障诊断与推理。     

混凝土温度-应力试验机主机结构的优化设计研究

针对混凝土温度-应力试验机的执行系统响应速度过慢、加载滞后时间过大的问题,利用ANSYS对试验机主机的关键部件进行有限元分析,分析其强度与刚度要求,结果表明试验机的变形恢复机构与传动主轴的质量有较大的盈余。为了提高试验机执行系统系统响应的快速性,减小加载滞后时间,分别对试验机变形恢复机构进行了轻量化设计、对传动主轴进行了多目标结构优化设计。对比优化前后,优化后试验机执行系统响应的快速性得到了明显提升,从而提高了试验机测量结果的准确性,改善了试验机的工作性能。     

机床主轴电机的选择研究

电主轴是机床的核心部件,本文就主轴电机的选择,从使用要求、控制要求和经济性要求等方面对各类电机进行了分析比较,结合相应调速系统的对比,选择出适合机床主轴用执行电机的类型和调速系统。     

基于相似产品的车床高速主轴系统可靠性预计

针对目前机械系统可靠性预计方法使用条件复杂,载荷变化范围较大,缺乏公认的、普遍适用的方法的现状,利用相似产品的可靠性数据,结合手册对数控机床主轴系统设计方案进行可靠性预计,考虑载荷的变化对机械零件的影响,分析不同载荷下系统可靠度随时间变化的趋势。结果表明:改善主轴系统薄弱点,减小当量载荷与额定载荷的比值能有效提高系统的可靠度和平均无故障工作时间。     

浅议提高机床主轴部件精度的措施

本文从主轴部件在机床中的功能及其重要位置出发,提出对机床主轴部件的基本要求。在这基础上讨论了如何提高主轴部件精度这一主轴部件设计中的关键问题。     

车削激励下主轴高精度轴心轨迹在线测试研究

数控机床主轴是机床上的一个重要部件,它是刀具或工件的相对位置基准和运动基准。主轴轴心的动态运动特性直接影响着被加工零件的加工精度及表面粗糙度,同时主轴的轴心轨迹作为机床主轴运行的重要图形征兆,能够形象、直观地反映机床设备综合性的误差状况。针对主轴轴心轨迹在线测试问题,搭建了适用于工业现场环境的在线测试系统。通过对友嘉FTC-20型数控车床进行测试,研究了主轴在空载、车削两种状态下轴心轨迹的变化,并对实验结果进行了分析。实验表明:该系统能够准确地分离主轴的圆度误差和主轴轴心轨迹,为后续进行机床主轴的故障评估及建立故障自动识别系统提供基础。     

小模数滚齿机用电主轴的设计与研究

小模数数控滚齿机去掉了传动用的齿轮副、蜗轮蜗杆副等传动元件,刀具轴和工件轴直接与电机轴相联。几何误差和热误差是小模数滚齿机的主要误差来源,为此,设计了一种新型的电主轴。该电主轴采用了主轴电机置于主轴后轴承之后的形式,缩小了主轴轴承位置的径向尺寸,使轴承摩擦产生的热量的散发,减少了电机发热对轴承变形产生的影响;主轴轴承采用了静压轴承的形式,提高了主轴轴承的耐磨性和回转精度。该电主轴的设计能够提高小模数滚齿机的生产效率和加工精度。