主轴回转精度的综合建模及仿真分析方法

机床主轴的回转精度是一项重要的精度指标,其影响因素多,作用规律复杂。根据主轴系统的结构特点,建立了一个主轴回转误差的综合模型,可以分析各项源误差对主轴回转精度的作用规律及叠加效应。以车床主轴为例,介绍了主轴回转误差的建模及分析方法,并通过软件编程实现了主轴回转中心轨迹的可视化。     

非均匀预紧力对主轴系统回转性能的影响研究

为研究非均匀预紧力对轴承-主轴系统回转性能的影响,通过对轴承-主轴试验台施加可控预紧力,检测主轴轴心回转轨迹,并采用最小二乘圆法评定轴心轨迹,研究不同的转速及工况下轴承的非均匀预紧力对主轴轴心轨迹半径的影响。研究结果表明：即使在空载情况下,轴承外圈不同施力点导致的非均匀预紧会对轴心轨迹产生不同的影响;在径向载荷下,合适的非均匀预紧会逐渐改善主轴的回转性能。     

机床主轴径向回转误差的测量与研究

主轴回转误差严重制约着机床工作精度,本文对机床主轴产生回转误差的原因进行分析,并对其测量方法进行研究,在对现有的线位移三点法误差分离方法的研究的基础上,采用了一种优化算法——矩阵算法,代替傅里叶变换实现圆度误差分离。采用最小二乘法和圆图像的误差值对分离出的主轴圆度误差和回转误差进行评定。基于仿真软件,开发主轴动态回转精度测试系统,该系统用于主轴回转误差测量,通过对测量数据进行处理,得到较高精度的误差分离结果,对主轴回转误差的有效分离具有指导意义。     

进口掘锚机液压回转钻旋转部强化研究

为了解决进口掘锚机用液压回转钻易损坏、寿命短的问题,通过拆解对其结构及损坏原因进行分析。建立数学模型进行仿真,确定旋转主轴易磨损位置,对液压回转钻旋转部进行强化设计。对比不同类型强化方式,选用表面喷涂耐磨陶瓷镀层工艺,对旋转主轴易磨损部位进行强化,同时更换水封形式。对强化后的液压回转钻进行实验台性能实验及井下装机寿命试验,检验强化后的效果。     

精密主轴动态回转误差的实验研究

主轴系统的动态回转误差对精密机床的加工精度有重要影响,通过误差测试、查找误差源可进一步提高机床加工精度,同时为下一代的产品研发提供数据支持。对主轴回转误差的产生原因及不同形式回转误差对镗床各项加工性能的影响进行了讨论,采用可量化指标评定主轴动态回转误差。以某型号精密卧式坐标镗床主轴为实验测试对象,测试分析主轴系统的径向固定、旋转敏感度、轴向固定敏感度及倾斜敏感度等性能参数随转速的变化情况。结果表明:主轴的回转误差受转速的影响,在空载、高速运转状态下较明显,需根据实际零件加工精度需要,选择合适的加工速度。     

一种主轴回转误差测量方法的研究

主轴回转误差是影响机床加工精度的重要因素,针对主轴回转误差的产生和测量方法进行分析和研究。在此基础上,采用了一种优化算法——线位移四点法矩阵算法对主轴回转误差进行分离,来代替传统傅里叶变换实现圆度误差分离。采用最小二乘法和圆图像误差值对分离后的主轴回转误差进行评定。对测量数据进行处理,得到的结果精度较高,可以对主轴回转误差实现有效分离。     

提高主轴回转精度特性的精化方法

提高主轴回转精度特性的精化方法宁江机床厂狄锦如主题词：主轴，回转精度，轴承，预紧目前，数控机床、加工中心主轴组的结构形式已基本定型，但对其性能特性的要求却愈来愈高。怎么进行精化？采用合理的轴承预紧是目前行之有效的方法。这也是在不增加成本的前提下，进行...     

主轴轴承的选配与主轴部件旋转精度关系初探

机床工作时 ,由主轴带动工件或刀具实现运动和传递动力 ;同时保证与机床的其它部件有精确的相对位置 ,完成工件的表面成形运动。因此对主轴部件应有较高的结构和工作性能方面的要求。结构上的要求由设计者保证 ,而工作性能方面的要求 ,除了与设计、零件制造有关外 ,还与装配质量有着密切的关系。对主轴部件工作性能的要求 ,主轴部件旋转精度是其中重要的一个方面。所谓主轴部件的旋转精度 ,即 :若用一条直线代表主轴的回转中心线 ,当主轴回转时 ,主轴的实际中心线与理想中心的偏离量 ;亦指机床主轴在匀动或者低速空运转时 ,主轴前端的径向跳…     

车床主轴轴颈精度的可视化分析方法

机床主轴的回转精度是一项重要的精度指标,提出一种主轴回转精度的数字化分析方案,其基本思想是通过数字化建模和分析,掌握各个影响因素对主轴回转精度的作用规律及叠加效应.以车床主轴轴颈为例,建立了轮廓误差与主轴轴心运动轨迹的关系模型,并通过软件编程实现了主轴回转中心轨迹的可视化分析.     

基于EEMD与频域分析的主轴回转误差评定

为实现高精度机床主轴回转误差的在线测试与评价,针对主轴回转误差包含多种误差分量的特点,采用双向正交测量法检测了不同转速下的主轴回转误差。以集合经验模态分解(EEMD)和快速傅里叶变换(FFT)为误差分离的理论基础,以EEMD分离得到的固有模态分量(IMF)的波数为指标,分离并除去偏心误差和主轴变形误差;重构剩余IMF分量后求解总回转误差,利用FFT频域分析方法,采用梳状滤波分离并求解主轴的同步误差和异步误差。基于主轴回转误差测试平台,在多工况下对电主轴进行了回转误差检测与评定,实验结果良好的重复性验证了文章所提方法的可靠性;多工况下的实验结果表明,主轴回转误差主要以同步回转误差为主,特定转速下由于共振,主轴回转误差会异常增大。     

液压加载试验台设计

在主轴高速旋转的情况下,为了测量主轴负载条件下的回转精度及动刚度,利用液压缸推力大的原理,设计一种多自由度液压加载实验台。该试验台有多个自由度,能够实现在多个方向加载,利用液压泵和溢流阀方便调节力的大小。该实验台可广泛应用于车床等机床的性能检测。     

某型镗铣床主轴系统结构设计

主轴系统是镗铣床的核心部件,合理地设计结构,能够提高主轴系统的刚性和切削性能,降低振动和噪声.通过对某型镗铣床主轴系统的设计阐述了镗铣类机床主轴系统设计的方法和原则,并以切削试验证明所设计的主轴系统具有良好性能.     

三轴超精密单点金刚石车床SGDT350研制

文章介绍了基于静压支承技术自主研制的三轴超精密单点金刚石车床SGDT350。机床采用模块化设计,构建了开放式控制体系,成功实现了机床的高精度运动。经实测机床主轴回转跳动≤50nm,导轨直线度允差≤0.3μm/250mm,加工φ75mm口径SR250mm铝合金凸球面面形PV值达0.24μm,表面粗糙度Sa值达3.5nm,表明了机床具有较好的运动精度和加工性能。     

超高速磨削主轴系统的动态有限元分析

运用有限元分析软件ANSYS建立超高速磨床主轴系统的三维有限元模型,并对其进行模态分析,得到各阶固有频率和振型。针对超高速磨削过程中由转速产生的离心力的影响,先对主轴系统进行了静力分析,然后对其进行模态分析,获得各阶固有频率和振型。通过比较得知:考虑预紧力后,主轴系统固有频率都有提高。通过公式计算获得各阶固有频率所对应的临界转速,为磨削加工时避开共振频率提供理论指导。考虑到磨削力对主轴系统的激振力作用,利用Full法对主轴系统进行谐响应分析,获得了主轴跨中节点随激振力频率变化的幅频响应曲线,识别了产生共振的激振力频率。提出了进一步提高主轴动态特性的工艺措施。     

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。     

多维振动平面静压解耦设计

多维振动试验系统在航天、航空领域有着广泛应用，可以为航空、航天产品提供3个方向的激振力，能够更加真实地模拟试件振动环境，系统中解耦装置的性能对整体系统性能有着重要影响。基于静压技术指标要求对平面静压解耦装置结构展开了设计与研究，通过理论计算方法设计了一套平面静压解耦装置，并对该装置进行了油膜性能测试以及动态性能测试，测试结果达到技术指标要求，为多维振动试验系统的液压解耦装置结构设计提供了理论依据。     

工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置设计与试验

电火花加工小孔存在电蚀产物排出效率低导致加工效率低、电蚀产物排除导致二次放电现象影响加工精度等问题,而超声振动在工作液中产生空化效应和泵吸作用,能大幅提高电火花的排屑和消电离能力,进而在很大程度上减少上述问题的发生。设计一套工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置,主要包括主轴系统、微三维运动平台、超声振动工作液槽和数据采集系统,其中主轴系统包括NSK电主轴、引电结构、工具电极装夹结构,可以实现工具电极的高速旋转;基于LabVIEW开发了电火花小孔加工控制系统,主要包括初始化模块、粗定位模块、恒电压对刀模块、实时电压分段控制加工模块和实时显示模块。开展了工作液超声振动辅助电火花小孔加工试验研究,试验结果表明：随电火花加工电压的增加,工件材料去除率和电极损耗率都趋于增大。     

HE63卧式加工中心多体动力学仿真分析

基于ANSYS Workbench平台的Rigit Dynamic及Transient structual模块对某企业研发的HE63卧式加工中心进行了多体动力学仿真分析。采用刚柔混合模型分析出机床主轴、导轨面等的振动量、变形量，对比动力学分析和静力学分析的结果差异。结果表明：机床在启动、加减速时的变形和振动较大，主轴存在不平衡量时，主轴旋转对立柱、主轴箱的振动影响较大，机床零部件的振动直接影响到机床的加工精度。     

基于ANSYS-FLUENT的高精密液体静压径向轴承动静态特性研究

以液体静压轴承为支撑的电主轴是高精密数控机床的一个最为关键的组成部件。静压轴承润滑油膜的压力分布、刚度和温度场的分布直接影响数控机床的加工精度。基于液体静压技术理论,对轴承的流量、静压腔压力和刚度进行数值计算。基于ANSYS-FLUENT联合仿真平台,以液体静压径向轴承的润滑油膜为研究对象,对其压力场、流场和温度场分布等进行了静态和瞬态的研究,仿真结果与数值计算结果取得了很好的一致性。分析表明,静压腔内的润滑油的压力和温度分布不会因为主轴的转速变化而发生明显的变化,而周向封油边和轴向封油边是压力和温度变化的敏感位置。