基于ANSYS二次开发的机床主轴单元分析系统

基于VB和ANSYS提供的二次开发工具APDL,建立了数控机床主轴单元参数化分析系统.此系统具有友好、方便、易用的人机交互界面,对复杂、难于理解和掌握的ANSYS命令流进行了后台封装,避免了大量的重复性分析工作,提高了分析效率,为机床主轴单元的合理设计提供了依据.     

机床主轴计算机优化设计新算法

在二次规划迭代法、对角化乘子法及一般乘子法等算法的基础上，最新提出了解约束最优化问题的广义约束拟牛顿法，该算法不仅收敛速度快，而且可靠性和有效性好，应用于机床主轴的结构优化问题，取得了令人满意的结果。     

机床主轴的模糊优化设计

机床主轴在传动过程中，具有速度波动，为减少速度波动引起的动载荷影响，设计时要在传递转矩一定的情况下，使质量最小，本文讨论了主轴设计过程中的模糊因素，建立了以截面积最小的模糊优化设计模型，运用模糊理论和方法获得最优解。     

机床主轴系统的动态优化设计

以降低主轴产端动柔度值为优化目标，综合利用传递矩阵法和子结构的概念，寻找薄弱模态和计算共能量分布率，并编制了相应的计算机程序，使调参能方便地在微机上进行。     

机床主轴多目标优化设计

本文运用优化的理论,建立了以机床主轴动柔度和重量最小为目标函数的优化设计数学模型。并求得机床主要结构参数的最佳值,提高了机床加工精度和加工表面质量。     

机床主轴结构参数优化设计

以机床主轴为优化设计对象,将优化设计思想与Matlab相结合,利用外惩罚函数法对机床主轴进行建模优化,求解出参数并用分支定界法确定主轴参数。然后运用ANSYS对其进行模态分析,分析了主轴的前6阶固有频率、振型和临界转速,验证了机床主轴结构优化设计的合理性,为机床主轴的结构优化设计提供参考和依据。     

机床主轴结构非概率可靠性优化设计

在非概率可靠性理论和优化设计方法的基础上,考虑机床主轴结构设计中结构设计参数具有的区间不确定性,建立了机床主轴结构的非概率可靠性模型,提出了机床主轴结构的非概率可靠性优化设计方法.工程算例及其结果表明文中的模型和方法具有一定的理论意义和实用价值.     

机床主轴系统的动态优化设计

本文以降低主轴前端动柔度值为优化目标，综合利用传递矩阵法和子结构的概念，寻找薄弱模态和计算其能量分布率，并编制了相应的计算机程序，使调参能方便地在微机上进行。优化后的主轴结构可以提高机床的切削稳定性，从而满足工程应用的需要。     

陶瓷机床主轴的优化设计

以重量最轻为优化目标，提出了精密陶瓷主轴组件的动力学模型、数学模型及优化方法，编制了相应的优化程序，并结合实例给出了优化计算结果。     

基于ANSYS的电主轴结构优化

建立了某铣削用电主轴轴承-转子系统的参数化有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS的优化设计功能,以提高电主轴的刚度为优化目标,对主轴的支承跨距和电机转子安装位置进行了优化计算,并对优化前后的主轴系统进行了模态分析,对比了其一阶自振频率的改变情况.结果表明:主轴结构优化后,其刚度和一阶自振频率均有一定程度的提高.     

数控机床主轴无报警故障的检修

以XK71SF数控铣床、XHK716加工中心及进口加工中心为例，介绍了数控机床主轴无报警故障的几种检修方法。     

数控机床主轴的神经网络热评价模型研究

热误差作为影响机床加工精度的重要因素之一,严重制约着机床加工精度的提高。而主轴是数控机床的关键功能部件,对其进行热特性研究对提高机床的加工精度具有重要的意义。将同一类型、不同使用年限的机床主轴温度值和热变形值作为评价指标,建立数控机床主轴的神经网络热评价模型;针对BP神经网络易陷入局部最优值、收敛速度慢等问题,采用粒子群优化(PSO)算法优化加权朴素贝叶斯(WNB)的初始权值,获取权值全局最优解,构建了粒子群优化加权朴素贝叶斯机床主轴热评价模型,实现对机床主轴热特性的评价。MATLAB仿真结果表明:PSO-WNB模型精度为94.1%,收敛速度快,预测精度高,优于BP神经网络,为数控机床热特性评价提供了新思路。     

基于ANSYS的液压剪板机刀架有限元分析

刀架是液压剪板机的重要组成部分,板料的剪切精度很大程度上与刀架的结构有关.目前刀架上承受的剪切力计算大多还是按均布载荷来分析的.采用ANSYS中的ADPL语言编写移动载荷各个载荷步的信息,研究了移动载荷作用下刀架的变形、等效应力和等效应变,并与施加均布载荷时的情况进行了对比,得到的最大等效应力比均布载荷时大18.9%,结果表明施加移动载荷在刀架结构分析中的重要性.对比移动载荷下刀架转轴处作用力和碟簧压力不同分别取不同值情况下刀架的等效应力,发现两处作用力对刀架的影响较小,对比了液压缸处作用力解析计算和数值模拟计算的结果,发现两种结果误差为9.8%,由此可以看出施加移动载荷得到的结果是可靠的.     

基于ANSYS参数化设计语言APDL的产品结构优化设计

论述了基于有限元分析软件ANSYS平台下,运用命令流及APDL参数化设计语言编程求解和分析问题时所涉及的带有共性的问题,如参数化建模、设置材料属性、划分网格、引入边界条件和物性系数、后处理计算结果等;详细分析了采用ANSYS APDL的批处理方法进行产品结构优化的步骤,并通过产品零件模型的优化设计实例,获得了对具体研究问题的模拟结果,通过优化前后的对比分析,从给定的条件与得出的结果中找到了合适的优化数据,实现了在产品结构尺寸方面的优化,避免了大量的重复有限元建模和前后处理操作,显著提高了产品的设计效率.     

基于可拓优度的专用加工机床定位方案设计

满足特定加工需求的专用加工机床定位方案设计往往会受到多属性、多层次、不确定性等约束因素的影响,为此,研究了专用加工机床定位设计方案多因素优选问题,给出了一种基于可拓优度的专用加工机床定位方案设计模型。该模型通过对专用加工机床定位方案设计过程中相关因素进行分析,给出了定位设计方案的优选指标体系,通过对不同优选指标的规范化处理,建立一种改进的优选指标与定位设计方案性能参数理想域之间的可拓关联函数,以此获得定位设计方案需求参数与性能参数理想域之间的综合加权可拓优度,根据可拓优度的大小获得最优的专用加工机床定位设计方案,从而为后续的专用加工机床整体设计的顺利实施提供有效的支持。最后,通过具体的某一特种加工机床定位方案设计实例对模型和方法的有效性进行了验证。     

数控机床主轴系统动力学特性分析方法研究

数控机床主轴系统的动力学特性直接影响着机床的加工精度、加工效率。文章在总结前人研究成果的基础上,对数控机床主轴系统动力学分析方法进行了综述研究。介绍了表征主轴系统动力学特性的参数,主要有静刚度、动刚度、极限切削宽度、固有频率及振型、阻尼特性和动响应。对现有的关于主轴系统动力学特性分析方法进行了归纳与总结,主要包括有限元法、传递矩阵法、阻抗耦合法、实验法等。指出了主轴系统结合部的动力学建模与参数辨识是研究主轴系统动力学特性的关键问题。最后,简要论述了主轴系统动力学研究的发展趋势,即未来应从主轴系统的精准建模、动力学综合优化和动态测试及分析等方面进行深入研究。     

轴承预紧对机床主轴刚度的影响

阐明了用有限元法分析计算机床主轴组件刚度的步骤和方法,并对主轴刚度进行计算,讨论不同预紧条件下,轴承刚度对主轴性能的影响;并探讨轴承预紧后,增大预紧量对主轴刚度的影响。结果表明:支承轴承预紧的增大使主轴弯曲刚度增幅最大为22%,而对固有频率的影响不明显。     

基于ANSYS Workbench的卧式深孔珩磨机机座的多目标优化设计

基于ANSYS Workbench协同仿真研发平台,对M2120卧式深孔珩磨机关键部件进行了优化设计,提高了机座的固有频率,保证了机床的加工精度,降低了机座的总质量,为机械系统的优化设计提供了方法,在生产实践中有比较重要的现实意义。