基于有限元法的数控机床主轴部件动态分析

采用多点约束方法模拟数控机床主轴部件中的轴承弹性支撑,建立主轴部件的有限元模型,正确反映主轴部件的装配关系.在有限元模型的基础上,根据实验得到的模态参数,选用振型叠加法求得主轴部件的瞬态响应,得到位移响应云纹图和曲线图,为结构改进指出方向.文中通过对机床主轴部件进行瞬态响应分析,得到其动态特性,为进一步提高其精度和转速提供理论依据.     

CK6130型数控车床主轴部件动态特性分析

为了提高车床的工作性能,将CK6130型数控车床的主轴部件作为研究对象,运用ANSYS Workbench对其进行有限元分析,并采用经典的传递矩阵法计算主轴部件固有频率及一阶主振型,证明了有限元分析的结果是合理的;其次通过搭建实验系统,运用COCO80对主轴部件进行动态实验。最后经过对比分析得出:有限元分析与实验所得频率误差被控制在4.25%以内,证明了主轴部件结构设计的合理性,为日后同类主轴部件制造工艺改进提供了现实的理论依据。     

基于ANSYS的DVG850主轴箱动态特性分析

由静态分析可知,提高部件单位质量的固有频率时,该结构的刚度也会相应提高。应用有限元软件ANSYS建立了DVG850主轴部件有限元模型,并对其进行模态分析,得到了主轴箱部件的固有频率、振型和主轴前端的最大动态位移。经分析了解了DVG850主轴箱的薄弱环节。同时对有限元模型进行了谐响应分析,得出在激励频率下的共振区域,为提高主轴箱结构固有频率,增加结构刚度,避免发生共振提供依据。     

基于ANSYS Workbench机床主轴有限元分析

为了使机床的主轴部件具有刚度高、振动小、变形小、噪声低等性能,在进行结构设计时就应考虑各种可能导致主轴部件变形的因素,并采取有效的防范措施。笔者利用有限元分析软件ANSYS Workbench建立主轴模型,通过对有限元计算结果的分析,得到应力和应变分布情况。通过设计,提高了机床的工作性能,减轻了主轴的自重,节省了材料,降低了成本。     

CW6185车床副主轴箱结构优化

现代机械工业对机床精度提出了越来越高的要求.副主轴箱是机床非常重要的一个部件,对机械加工精度影响很大,因此有必要提高副主轴箱的刚度.在有限单元法分析的基础上,类比同类车床副主轴箱的结构,并依据有限元分析的数据,对该副主轴箱结构进行了优化.通过对CW6185车床副主轴箱的有限元分析和结构优化,减轻了车床副主轴箱的重量,节省了工程材料,副主轴箱的刚度等指标也得到了很大的提高,为同类型机床的设计生产提供了更多的理论依据.     

某小型涡喷发动机主轴可靠性分析

建立了某无人机用小型涡喷发动机主轴有限元模型,对该主轴进行有限元分析,得到该主轴的应力分布;采用蒙特卡洛与响应面相结合的方法,利用ANSYS软件,对该主轴进行可靠性分析,得到了不同概率下的主轴应力分布;这种方法可为发动机其它部件可靠性分析提供借鉴。     

基于ANSYS的Y7125磨齿机主轴系统动态特性研究

借助有限元分析软件ANSYS, 对Y7125磨齿机主轴系统进行了动力学分析(包括模态分析和谐响应分析),研究了机床主轴部件的动态特性,获得了机床主轴组件的动态参数 ,为机床主轴组件设计和结构改进提供了重要依据.     

气体静压主轴模态仿真分析及试验研究

为准确获取气体静压主轴的动力学模态特性,分别建立主轴转子及主轴部件的有限元模型,对有限元模型中添加的弹簧及电机约束边界条件进行了研究,并分别对以上两个有限元模型进行模态计算。比较两种情况下的结构固有频率、振型趋势及各阶模态下的有效参与质量,分析主轴部件中的外壳对主轴转子模态参数的影响,其中仅保留主轴转子的前六阶固有频率为1.5 Hz、277 Hz、279 Hz、316 Hz、384 Hz、385 Hz,而主轴部件的前六阶固有频率为1.5 Hz、259 Hz、270 Hz、281 Hz、352 Hz、363 Hz,以上结果中均包含刚体模态及重根模态。两者比较结果表明主轴部件的固有频率因其质量的增加而有所降低,且主轴部件不再满足对称结构形式,因而相对于仅保留主轴转子重根模态的情况有所减弱。基于有限元仿真分析结果,进一步对主轴部件进行模态试验验证,通过仿真与试验对比,结果表明主轴转子的有限元仿真结果与试验测量结果更加贴近,其前三阶误差分别为0.6%、10.6%和2.6%。上述仿真边界条件的加载与计算过程及试验测试方法对进一步提高气体静压主轴模态参数仿真精度及修正动力学仿真模型提供了有益参考。     

机床主轴部件计算机辅助设计的研究

论述了如何对机床主轴部件进行计算机辅助设计。主要包括主轴部件的优化设计，有限元结构分析和计算机绘图。通过采用先进的设计方法，可使主轴部件在满足风度等技术要求的前提下，使结构最紧凑，重量最轻，材料最省。     

磨床主轴热特性分析及热变形补偿策略

针对五轴数控可转位刀片周边工具磨床建立了砂轮-主轴-轴承-主轴箱的主轴部件有限元模型,分析了主轴部件的热源及其发热量的计算公式,通过有限元仿真计算得到磨床主轴的热稳态温度场和热变形量,进行了主轴热特性分析。在不增加温度、位移传感器的基础上提出了有效的主轴热变形补偿策略,实现刀片加工精度达到5μm的精度要求。     

KUKA机器人高速主轴连接零件设计与仿真

以KUKA机器人为研究对象,阐述了KUKA机器人在工业中的应用,尤其是在CAM加工中的应用。根据CAM加工的改造要求,设计了KUKA机器人与加工主轴的连接零件。通过Solid-Works的Simulation对连接零件进行静态分析,从而保证了设计的零件满足强度要求,在变形方面能够保证加工精度要求。     

Dynamic characterization of machining robot and stability analysis

Machining robots have major advantages over cartesian machine tools because of their flexibility, their ability to reach inaccessible areas on a complex part, and their important workspace. However, their lack of rigidity and precision is still a limit for precision tasks. Innovations and design optimization of robotic structure, links, and power transmission allow robot manufacturers to propose business solutions for machining applications. Beyond accuracy problems, it is also necessary to quantify the vibration phenomena that may affect, as in machine tools, the quality of machined parts and the tools and spindle lifespan. These vibrations occurred at specific machining conditions depending on robot and spindle dynamic properties. The robot’s posture evolved significantly in its workspace and induces dynamic’s changes observed at the tool tip that in turn impact the stability of the machining process. The objective of this paper is to quantify the dynamic behavior’s variation of an ABB IRB 6660 robot equipped with a high-speed machining (HSM) spindle in its workspace and analyze the consequences in terms of machining stability. Through an experimental modal characterization, significant variability of modal parameters is observed at the tool tip and impacts the stability of machining. The results show that an adjustment of the cutting conditions must accompany the change of robot posture during machining to ensure stability.     

曲线孔电火花加工SMA机器人的研究

采有表状记忆合金（SMA）功能材料,仿照蚯蚓等软件动物的蠕动与挠曲原理研制出了曲线孔仿电火花加工机器人,采用该机器人可方便地加工出形状复杂的空间曲线孔,分析了该机器人的加工原理,以及变曲导向部分的构成与导向机理。     

深孔钻床主轴刀具温度自动识别与保护系统的研究

分析了深孔加工中产生直径变大、出现锥形现象的原因,提出了短时间降低主轴刀具转速以降低刀口温度的方法,把FX2n-4AD-PT模拟量特殊模块与PLC变频器联合应用,自动控制主轴刀具转速,解决了深孔加工的问题.这对缺乏专用加工设备或单件小批量生产有着相当高的经济效益.结果表明,此方法设计合理,具有较好的推广应用价值.     

深孔薄壁筒加工工艺设计

就深孔薄壁筒类零件特点和加工难点进行论述,针对难点进行了具体的工艺分析和研究,并制定了相应的工艺方案,给出了具体的操作步骤,为类似零件的加工提供了可借鉴的理论依据。     

深孔加工机器人结构设计及液压行走控制系统研究

针对超长管件难加工现象,设计了对超长管件内孔进行切削加工的深孔加工机器人,确定了机器人的机械本体结构,并对步进原理进行了研究.运用Pro/E 10.0,建立了机器人三维实体模型,验证了总体结构设计的正确性与合理性.最后给出了机器人步进装置具体的液压控制方案.     

一种新型油膜阻尼内圆磨床砂轮主轴

介绍了一种带挤压油膜阻尼器的新型内圆磨床砂轮主轴,该种砂轮主轴具有优良的抗振性能,可使精密孔的加工质量提高15%以上,在机械加工领域具有十分重要的研究价值和广阔的应用前景。     

基于模糊神经网络的深孔加工刀具磨损率预测

刀具的过快磨损不仅增大加工成本,也影响工件的最终加工质量,因此预测和减少刀具磨损率具有重要意义。由于BP神经网络本身容易陷入局部极小值、收敛速度慢等缺陷,且深孔加工过程及其复杂,无法建立加工中刀具磨损率与加工参数之间的准确数学模型,故采用模糊神经网络建立BTA刀具磨损率在线钻削模型。仿真和实验结果表明,该模型能有效预测BTA刀具磨损率,对提高刀具寿命和加工深孔的质量具有一定的意义。     

VENTEC深孔钻系统的应用分析

针对深孔加工成本高、设备结构复杂等问题,应用英国哈镘公司(HAMMOND)设计的VENTEC深孔钻系统,可简化深孔加工的设备结构并降低加工成本。通过理论分析和实际应用试验,对VENTEC深孔钻系统的结构、原理以及在应用过程中出现的问题进行分析,论证其在实际生产中的意义。     

数控车床上料机械手设计

对数控车床自动上料过程进行设计,并进行仿真分析。机械手上料采用主轴孔的顶料过程,当一根料顶进主轴孔后,然后再用第二根料顶前一根料,采用后料顶前料的方法,降低了上料时间并提高生产效率。