基于相似理论的重型数控机床-基础系统位移变形研究

提升重型数控机床的加工精度是高端装备领域的研究热点,然而关于基础沉降变形对机床精度的影响这一问题却少有研究。为了研究由基础沉降变形引起重型数控机床加工精度变化的规律,基于欧拉伯努利梁单元理论,考虑基础和机床相互耦合作用关系,建立起机床结构-基础系统的一体化变形协调方程,以横梁中点位姿变化为目标,进行整体刚度矩阵求解过程中的节点坐标标定方案分析;根据相似理论,构造重型数控机床-基础系统的缩尺模型,分析设计的缩尺模型和机床原尺模型之间静力位移变形关系,给出缩尺模型和原尺模型的映射规律,为有效解决基础沉降引起的机床精度变化和精度补偿提供依据和技术支撑。     

直觉梯形模糊数与熵权-TOPSIS的可靠性分配

可靠性分配是数控机床可靠性优化设计的重要任务,传统上可靠性分配方法存在分配影响因子单一和主观经验过多等缺陷.为了解决这些问题,运用主客观相结合的方法,综合考虑了多种影响因素,根据影响因素重要性给予不同的直觉梯形模糊数,运用最大熵有序加权算子(ME-OWA)赋予影响因素有序的权重最后综合多位专家判断,利用逼近理想点排序法...     

基于有限元法的某型履带结构强度分析

车辆直线行驶时,履带承受车体重量、履带板之间的拉力;转向时,还承受来自地面的摩擦力矩;负重轮离地时,负重轮对履带板的垂直载荷会发生改变。为分析履带的受力情况,建立了履带有限元模型,对履带进行强度计算,分析履带零部件应力和变形的分布情况,找到了零部件发生最大应力和最大变形的位置。仿真结果表明,六个负重轮离地时,履带端联器孔边缘处出现的应力最大,小于材料的许用应力,满足设计要求,为履带板的结构优化设计提供依据。     

谐波传动柔轮变形测量误差分析与补偿

波发生器安装误差是柔轮变形测量中较为常见的误差来源之一,安装误差的存在使得柔轮变形与转动角度之间的函数关系产生较大偏差.为解决波发生器中心与回转中心的安装误差问题,本文对柔轮测量误差进行分析,并提出柔轮径向变形误差补偿方法.首先,基于坐标变化原理建立了偏心误差表征数学模型,获得安装偏心量、波发生器实际结构参数;其次,基...     

基于正交试验法的模锻模具磨损分析及优化

模具磨损是模锻成型过程中模具的主要失效形式,因此如何减小模具磨损量,进一步提高模具的使用寿命,是模锻工艺中急需优化的关键性问题。提出一种模锻成型过程中基于模具磨损的工艺参数优化方法,属于模锻工艺领域,是一种将模锻加工过程中的有限元模拟仿真试验与正交试验设计相结合的工艺参数优化方法。以热模锻工艺为例,在Archard磨损模型的基础上,推导出适用于热模锻模具磨损分析的修正模型,并且对热模锻中模具磨损过程进行基于Deform软件的有限元仿真分析。研究热模锻加工过程中模具工作表面的磨损深度与模锻工艺参数之间的关系,利用正交试验设计将不同的工艺参数进行组合分析,通过较少的仿真试验次数得到适用于热模锻的最优化工艺参数。使用极差分析法进行试验数据处理,推导出对模具磨损影响程度最大的工艺参数,为热模锻工艺中的模具磨损问题提供一种基于正交试验设计的工艺参数优化方法,得到模锻成型过程中使模具磨损量实现最小值的工艺参数最优解。     

基于多尺度下塑性指数模型的结合面接触刚度计算方法EI北大核心CSCD

螺栓连接结合面的接触特性是影响机械系统动静态特性的关键。当结合面处于振动疲劳状态时,会导致阻尼增大和共振频率减小,因此建立精确的栓接结合面接触模型对研究整个机床的动态特性有着十分重要的意义。结合Greenwood和Williamson给出的塑性指数表达式、统计学的粗糙度参数和分形参数,建立了与微凸体频率序数相关的塑性指数模型,从而根据塑性指数得到微凸体弹性-弹塑性-塑性变形的临界频率序数,并基于赫兹接触理论,通过对不同频率区间内微凸体的积分得到整个结合面的接触载荷和接触刚度。最后,通过有限元仿真与试验相结合共同验证了理论模型的正确性,证明该理论模型具有较强的工程应用价值。     

基于模糊数据处理的我国机床技术差距评价体系

长期以来,我国以数控机床为代表的装备制造业重点产品技术差距缺乏量化测度研究,导致无法用客观的表征方法来衡量和评价数控机床技术发展水平。针对以上问题,从共性技术、典型主机产品、数控系统和关键功能部件4个方向出发进行技术要素项细分,构建了对标世界先进领先水平的高档数控机床技术差距评价体系;提出我国机床技术水平与国际（地区）先进水平的年代差距量化表征方法;建立了基于模糊数据处理的分项技术水平评价模型、共性技术产品水平评价模型和产品关键技术综合评价模型。最后,基于该体系进行了大样本数据调研,基于评价模型进行了机床技术年代差距量化分析,评价结果可为政府科学决策及行业发展规划提供重要支撑。     

滑-滚混合运动行为作用下的滚珠丝杠副精度损失

滑-滚混合运动行为在不同程度上会退化滚珠丝杠副的精度.基于滚珠与丝杠/螺母滚道之间的滑-滚混合运动分析,研究了滚珠丝杠副在不同轴向负载及旋转速度工况下的精度损失.由于滑动、滚动磨损与蠕滑、润滑紧密相关,研究了不同运行工况下蠕滑及润滑特性.此外,当探究滚珠与滚道之间的滑动运动行为对精度损失的影响时,计算了滚珠丝杠副的精度...     

虑及结构参数误差的滚珠丝杠接触载荷建模与分析

为提高滚珠丝杠副的定位精度,提出了一种复合载荷作用下考虑滚珠几何误差的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型,分析了在不同轴向载荷和径向载荷复合作用下所有滚珠接触载荷分布状况,在此基础上分析了滚珠几何误差对滚珠动静态接触载荷分布的影响。仿真分析结果表明:本文提出的载荷分布模型对提高滚珠丝杠副的位置精度预测及其定位误差补偿有较好的参考意义。     

基于刚度控制的六轴工业机器人零力跟踪模型

针对传统的通过操作示教盒移动六轴工业机器人到达指定位置效率低、过程复杂的问题,以Ethernet作为通信总线,将嵌入式系统引入六轴工业机器人的顺应性跟踪控制(零力跟踪)中,提出了一种基于刚度控制的六轴工业机器人零力跟踪模型.在该模型中,将六维力传感器上的力信号进行解耦与坐标变换,从而获得机器人末端的6个力的大小信息.通过刚度矩阵计算出输入位置控制器的偏移量,同时设计了一种轨迹预测算法来确定6个力的信息及下一个目标点的方向.最后,机器人根据运动学方程的逆解,调整相应的位姿.实验结果表明:该机器人末端分别在3个不同方向的牵引力的作用下,能平滑而快速地经过预定的轨迹,为直接示教系统中的顺应性跟踪控制提供了方法.