带冷却系统的XK717数控铣床主轴部件热特性分析

机床主轴系统是机床的核心部件，其热特性的好坏，直接影响机床的加工精度；以建立主轴系统的有限元模型，结合主轴系统与普通水箱之间的冷却模型，对带有冷却套的主轴系统进行了热特性分析，得出了主轴系统的热特性曲线；根据分析结果，对XK717数控铣床主轴部件冷却套的布局进行了改进设计，为优化数控铣床主轴系统提供了理论依据。     

动态参数影响下液体静压主轴运动精度分析及优化

针对现有液体静压主轴运动误差分析及优化的不足,基于液体静压主轴的结构参数,建立了主轴运动误差的动力学模型,定量分析了在不平衡质量作用下主轴转子不同转速下的动态参数变化规律。以主轴运动误差数学模型作为目标函数,以主轴系统参数作为设计变量,采用遗传算法对液体静压主轴系统的运动误差进行优化分析。单一因素优化分析时,主轴系统径向误差运动x、y、主轴倾角θ的优化效率分别为41.22%、25.21%、66.16%,多目标优化时效率为4.7%。优化后的主轴运动精度都有了显著的提高,并得到了提高液体静压主轴运动精度的结构参数组合。     

典型数控龙门镗铣床主轴系统抗振性能优化

为提高主轴系统的抗振性能,以一台典型的主轴升降式数控龙门镗铣床主轴系统为例,研究了轴承和弹性联轴节两种结合面的有限元建模方法,仿真分析了主轴系统的模态和谐响应动力学特性,通过模态实验验证了动力学仿真分析的有效性,提出了提高主轴系统抗振性能的优化设计方案。研究表明:建立合理的结合面模型是提高仿真精度的关键之一,所研究的主轴系统的主要振型是扭转振动,主轴轴承刚度对各阶固有频率和扭转振幅影响很小,通过优化弹性联轴节刚度和套筒长度可以有效提高主轴系统的抗振性能。研究成果对全面了解并优化主轴系统动态性能具有指导意义。     

基于区间数的高速磨床主轴系统的不确定性优化研究

为了更精确地反映主轴系统在工作状态下的情况,针对高速磨床主轴系统建立柔性体动力学模型,对其在不确定性磨削力作用下的工况进行数值模拟和优化研究.首先采用优化拉丁超立方试验设计方法在设计变量和不确定参数构成的混合空间内采样,再建立包含不确定量的主轴系统径向基函数近似模型,代替耗时的数值仿真模型.利用基于区间数的不确定性优化方法对高速磨床主轴系统进行优化设计研究.结果表明,利用基于区间数的不确定性优化方法,对主轴系统的关键参数进行优化后,表征磨削质量的刚体砂轮质心的径向跳动值比原来有了较大的减少,得到了在不确定磨削力影响下优化结果的响应区间.     

高速磨床主轴模态测试与分析研究

在MSC.PatranNastran软件平台上建立了CNC8312A高速凸轮轴磨床主轴在支承约束状态下的有限元模型,对其结构进行了动态分析与优化并得到了主轴的最优结构模型,应用LMS振动及动态信号采集分析系统对优化前后的主轴进行了模态测试与分析.实验表明,测试得到的主轴动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的主轴动态特性是一致的,优化后的主轴1阶固有频率明显提高,利用有限元软件进行高速磨床主轴结构优化是可行的.     

基于ANSYS的C61450超重型数控车床主轴系统的模态分析

文中在分析C61450超重型数控车床的主传动系统和主轴系统结构的基础上,运用ANSYS软件分析并求得主轴系统前三阶的固有频率和振型,根据仿真结果,确定了主轴系统正常工作的条件,验证了主轴系统结构设计的可行性,为超重型数控车床主轴系统的结构优化设计提供了理论依据。     

主轴回转误差的动态数据模型研究

从车床切削过程的动态模型出发，分析了用动态数据系统（ＤＤＳ）方法建立主轴回转误差模型的理论基础，直观，深入地展示了模型建立的条件和实质，进一步对实测的多组主轴回转误差信号，建立了ＡＲ模型。通过模型的预测误差研究，验证了模型和文中理论分析的正确性，本文结论可用于实时误差补偿系统中，为主轴回转误差的建模和预测方案设计提供依据。     

砂轮回转效应对磨床主轴系统动态特性影响的理论分析

本文从理论上分析了由于砂轮转动状态下产生的陀螺力矩（回转效应）对磨床主轴系统动态特性的影响，建立了转动状态下砂轮产生的陀螺力矩对磨床主轴系统动态特性影响规律的力学模型，并分析了在砂轮转动状态下主轴系统的主要参数对其动态特性的影响。     

基于MATLAB优化工具箱的机床主轴优化设计

基于现代机械优化设计理论,建立了以数控机床主轴的体积最小为目标函数的优化数学模型。运用MATLAB优化工具箱对机床主轴进行优化设计,使主轴的设计在保证其强度、刚度的前提下达到体积最小的优化要求。缩短了机床主轴的设计周期,提高了设计效率,从而降低了主轴生产成本。通过对优化结果的研究和分析,表明该设计方法简单、实用、效率高,机床主轴参数优化的结果合理、可靠。     

基于粒子群算法的数控机床切削力误差实时补偿

通过分析数控机床主轴传动系统,推导出主轴伺服电机电流信号与切削力之间的关系,运用BP神经网络理论和粒子群优化算法建立起切削力误差模型,研制出数控机床上的切削力误差实时补偿系统,并通过加工实例对补偿系统进行了验证.结果表明:所建的切削力误差模型具有鲁棒性强和精度高的特点;切削力误差实时补偿系统使用方便,应用性强.     

滚动支承机床主轴部件动力学优化设计通用软件系统—PODS

本文研究了机床主轴部件的动态设计,获得一种以动力学特性为目标,适合工程实用的优化设计方法,并以此为基础,开发出一种科学而实用的通用软件系统。     

在线圆柱度高精度测量新技术

本文根据三点法基本原理，给出了圆柱度误差分离的数学模型，并在时域中用递推法求解，从而把圆柱度误差、回转误差和导轨的直线度误差分离开来．该法不必像国内外传统的方法即作正、逆ＤＦＴ，运算速度快、精度高、实时性强，适合在线测量和实时补偿．本文并给出据此模型研制的测量系统及测量数据处理结果．     

七轴五联动螺旋桨加工机床控制系统关键技术

为解决大型螺旋桨加工车铣复合机床的控制问题,提出了基于运动控制器和以太网的开放式数控系统体系结构,其上位机采用通用的工业计算机,下位机采用高性能运动控制器.进而提出了基于坐标映射的插补算法,通过将真实的3旋转2直线坐标系和虚拟的3直线2旋转的标准坐标系的双向映射和通用的插补算法的集成,完成了4旋转2直线的特殊机床结构的插补算法;采用双电机同步耦合驱动技术,消除大型回转工作台传动间隙,确保工作台精确跟踪插补结果,控制两台电机分别驱动工作台的两个方向运动,同时通过其产生的反向张力使得两台电机的传动链按照规定方向绷紧,可以有效地消除机械间隙.     

基于混合蛙跳算法的机床主轴优化设计

对机床主轴的多参数优化设计的群智能算法进行研究.通过分析主轴的受力情况以及边界条件,建立了机床主轴的非线性约束优化的数学模型;同时介绍了混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)的基本原理,并将SFLA应用到实例计算中,得到了机床主轴结构参数的优化组合.试验结果表明,SFLA比其他常规优化算法的求解结果更可靠,充分显示了SFLA在机床主轴部件优化设计中的效益和应用价值.     

微机选配机床挂轮

利用微机选配挂轮,可以快速、准确地选配出在机床备用挂轮限制下的传动比精度最高的挂轮组合,并进行齿轮啮合性校核,实现机床挂轮的优化组合。     

加工中心主轴箱的有限元分析及轻量化研究

对某型号加工中心的主轴箱进行静力学有限元分析,在保证强度与刚度基本不变的前提下,对主轴箱的原设计结构进行了改进,并对其冗余质量进行了适度削减.经优化后的主轴箱,总体质量由原来的670 kg减轻至550 kg,质量减轻了18%,达到了主轴箱轻量化的目的.实验结果表明:优化后的主轴箱模态振型较为合理,其固有频率远离机床常用工况区的激振频率区间,表明主轴箱在工作时不易与机床的其他部件或工件产生共振,从而对提高加工精度有利.     

基于ANSYS的磨床主轴模态分析

以某型号磨床砂轮架主轴为研究对象,利用Solidworks对其进行三维建模,导入ANSYS软件进行模态分析,得到其固有频率、振型和临界转速,并对所得的数据进行了科学分析.分析结果表明:主轴结构合理,可以保证加工精度;同时得到主轴变形最剧烈以及可能出现主轴疲劳断裂的位置,为下一步的优化设计和精度控制提供了理论依据.     

蜗杆砂轮磨齿机加工过程的数值仿真

利用数值仿真的方法对蜗杆砂轮磨齿机在误差条件下的加工过程进行仿真。在数 学处理上，从实际曲面的接触方程出发，采用优化的方法，直接得到工件上各点处的 加工误差。指出在加工过程中存在平差作用和均化作用，解释了加工中的一些现象， 找出了原因，为该类机床的设计及工艺参数的制定提供了参考依据。