高精度丝杠磨削的智能控制

描述了一种根据丝杠螺距误差的动态特征而设计的智能控制方法,基于对丝杠磨削过程中传动链误差的各种瞬变特征的分析,建立了智能控制规则,并应用于实际丝杠磨削过程的控制中,取得了良好的效果.     

考虑热弹性的滚珠丝杠热动态特性

以传热学理论为基础,解释了一维杆传热的热弹性现象,研究了滚珠丝杠受周期变化端热源影响而产生的温度响应及变化特性.通过有限元软件对变化热源作用下滚珠丝杠的温度场和热变形进行了建模和仿真,解释了温度响应的幅值衰减特性及相位变化特性,说明了滚珠丝杠末端热变形与不同测点温度值变化之间的"超前性"和"滞后性",进一步阐述了滚珠丝杠在周期热源作用下的热动态特性.     

中空行星滚柱丝杠副热变形研究

针对螺纹啮合摩擦生热和轴承旋转摩擦生热两类主要热源,分别计算了中空行星滚柱丝杠副热边界条件。基于有限元方法,建立了中空行星滚柱丝杠副等效热分析模型。分别研究了丝杠在无冷却、水冷却和油冷却三种情况下的热分布;以及油冷却下,不同冷却液流量和丝杠转速对热变形的影响规律。研究结果表明:水冷效果比油冷效果好,三种情况下轴承处的发热最为严重。冷却液流量的增加能够显著降低丝杠温升,并减小热变形。丝杠转速越大,温升和热变形越大。研究结果可对中空行星滚柱丝杠副冷却方式选择、温度控制和热误差预估提供参考。     

数控机床进给系统热误差自适应解析模型

提出了基于丝杠热源表面检测温度的滚珠丝杠热误差预测解析模型.首先,基于变量分离法推导出丝杠轴一维热传导方程的解析解.然后,将两个轴承视为固定热源,将螺母简化为连续分布的多个可移动热源,给出了各热源激励起丝杠温度分布的解析表达式,进而依据叠加原理得出了多热源作用下丝杠轴温度的预测方程.依据各热源表面测点和中心温度的有限元计算结果,确定了其温度差随进给速度和时间变化函数曲线的拟合参数,进而提出了丝杠热误差预测的解析模型.最后通过试验验证了预测模型的有效性.     

基于ANSYS的数控机床进给系统热力学仿真与分析

滚珠丝杠是数控机床进给系统的主要传动方式,在工作过程中其热变形是影响加工精度的重要因素。为提高ANSYS计算精度,本文研究分析了滚珠丝杠进给系统的热源、边界条件和热变形机理,基于Hypermesh对初始网格进行优化,建立进给系统的热-力耦合模型。通过改变进给速度、轴向载荷和环境温度等加工参数,分析各工况下的温度变化和热变形。结果表明：热变形与进给速度成正比,热平衡时间与进给速度成反比,轴向载荷对热变形的影响大于进给速度。选用合适的进给速度改进滚珠丝杠的加工方式,能有效降低其温度变化及热变形,对提高数控机床的加工精度和延长使用寿命具有一定的现实意义。     

滚珠丝杠副动态接触特性分析

基于Hertz接触理论,在考虑运行工况引起的接触角变化扣离心力的基础上,通过受力分析,建立了滚珠丝杠副的力平衡方程并提出一种计算滚珠丝杠副运转过程中接触变形的方法.以某型号滚珠丝杠副为例,分析了轴向载荷、丝杠转速、接触角和螺旋角对滚珠丝杠副接触特性的影响.分析结果表明,转速增大时丝杠侧的接触变形减小,螺母侧的接触变形增大,两侧接触角的差值增大,当转速增大到一定程度时,螺母侧的接触变形会大于丝杠侧;载荷越小,运转过程中接触角的变化越大,对接触变形的影响也较大;接触变形随接触角和螺旋角的增大而减小.     

滚珠丝杠进给传动机构预紧力的确定及轴向刚度的计算

本文阐述了滚珠丝杠螺母间的预紧力及滚珠丝杠轴向预加负载的合理确定,并根据决定滚珠丝杠进给传动装置轴向变形的主要因素,利用串联零件综合刚度的计算方法和弹性理论,给出了滚珠丝杠进给传动装置的轴向刚度计算公式.     

基于蒙特卡洛方法的滚珠丝杠副运动可靠性分析

对滚珠丝杠副的可靠性分析有利于提高机床的传动精度.用赫兹空间接触理论对滚珠丝杠副的接触变形进行分析,得到了滚珠丝杠副的接触变形量函数.在无法预先确定变形量函数分布类型的条件下,用蒙特卡洛数字仿真方法,实现了滚珠丝杠副运动可靠性分析.用MATLAB生成随机数,并对各参数进行随机抽样,得到滚珠丝杠副的运动误差和运动可靠度值,并得到丝杠各加工尺寸参数精度等级与可靠度的关系曲线.对加工工艺与尺寸误差等因素对滚珠丝杠副运动可靠性的影响作出评价.     

数控机床进给系统热源发热率辨识与热误差预测

数控机床进给系统具有热源多且各热源发热率时变性强的特点.但以往研究对各热源发热率的时变性关注较小,因此很难实现丝杠温升和热误差的精确预测.本文将Monte Carlo(MC)模拟集成FEM方法捕获到进给系统各热源的发热率,进而确定了各热源发热率占系统总发热率的比例——分配比随系统运行时间的变化规律.然后,基于进给系统各热源的发热率分配比,提出利用进给系统伺服电机的力矩电流计算各热源发热率的方法.最后,基于一维热传导方程的有限差分法,提出了丝杠温升和热误差的数值预测模型,并利用试验验证了模型预测的精确性.     

螺距累积误差对数控机床精度的影响与对策

分析了机床定位精度对数控机床精度的影响,探讨了丝杠螺距累积误差对数控机床定位精度的影响,最后提出用软件补偿的办法来减少螺距累积误差对CNC机床的影响.     

精密长丝杠力变形仿真优化磨削工艺系统

对精密长丝杠磨削过程中的力变形进行了理论分析，根据实际加工中经常采用的磨削工艺系统对磨削过程进行了力变形仿真，并提出了利用力变形仿真对中心架的数量与位置进行优化的方法．与实际加工中所用的磨削工艺系统参数相比，优化结果表明可以大大提高精密长丝杠的磨削精度．     

一种接长丝杠接头部分的有限元分析

利用有限元法对在一定预紧力作用下接长丝杠接头部分螺纹滚道的形状误差及螺纹螺距误差进行了分析,从而得出保证丝杠精度所应采取的措施.文中论述了模型简化、单元体划分、等效厚度计算、边界条件的确定、丝杠弯曲等问题,同时还用电测法对计算结果进行了验证,为采用装配方法以获得高精度长丝杠接头的设计、制造及装配调整提供了理论依据.     

差动原理在长轴孔系的镗孔应用

本文叙述了差动原理在长轴孔镗孔中的应用，所设计的镗杆结构作为镗孔机中的进给部分，实现了镗杆体与进给丝杆同心配置，并应用在非标镗孔机上，成功地镗制出长距离同心孔．     

中间相沥青纤维基自粘结炭材料的成型与微观形貌研究

实验采用热重分析模拟中间相沥青纤维的预氧化过程,然后利用热机械分析对沥青纤维径向热压变形行为及热压自粘结过程进行了研究,并借助扫描电镜观察自粘结沥青纤维板和自粘结炭纤维板的微观形貌．当沥青纤维氧化增重量为2.1%时,纤维径向变形率可达36%,易于自粘结成型,所得自粘结板表面平整,纤维接触面紧密粘结．当氧化增重量为1.3%时,热压使沥青纤维的微晶取向破坏而融化,不能自粘结成型.当氧化增重量大于3.3%时,沥青纤维的径向变形率很小,自粘结性能差．     

设计滚珠丝杠选用课件促进学生学习兴趣

数控机床广泛采用的滚逐丝杠螺母副是将机械传动的滑动摩擦替换为滚动摩擦,使传动效率高达85％～98％,是普通滑动丝杠的2～4倍,采用它是提高进给系统灵敏度、定位精度和防止爬行的有效措施之一,该文就制作的滚逐兰杠自动设计系统课件进行阐述,该课件对学生认识滚珠丝杠及合理使用提供了很好的认识手段,已获得了较好的反响.     

神经网络在精密长丝杠磨削控制中的应用

提出了一种基于信息模型的“磨削过程卡”控制策略,介绍了它在精密长丝杠磨削过程控制方面的应用原理,介绍了误差测量系统的原理与实现,并就利用神经网络对传感器信息进行融合,以实现对丝杠磨削过程的预报控制的方法进行了研究与探讨．     

精密测试中影响机械零件受热变形的因素研究

针对常用机械零件的特点全面分析了影响机械零件热变形的因素,指出机械零件的热变形除受材料热膨胀的影响之外还受到其它５种因素的影响;文章还选取了以两种材料加工的圆筒为实验对象,通过实验证明了机械零件的受热变形与材料的热膨胀有显著的不同。     

传统测量的热膨胀系数局限性论证

对热膨胀系数的忽视形体因素的影响进行了理论及试验的论证 ,说明了零件形体因素热膨胀系数的存在与该因素对零件热变形的影响。对典型件的几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系进行了理论探讨 ,推出了一般零件几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的通常关系。对今后形体因素对热变形影响的研究及发展提出了看法     

云纹干涉热复制技术研究双材料界面热应力

用云纹干涉技术和热复制变形栅技术研究了双材料搭接试件界面区域的热应力和热变形。在云纹干涉实验中,提出了热复制硅橡胶变形栅的新技术并利用光載波技术将均匀热膨胀变形与热应力相关热变形分离,在实验的基础上给出了双材料界面及周围区域的热应力分布和角点处应力集中状态并对此进行了讨论。     

青藏铁路典型地段变形特征分析

冻土区路基变形问题的核心就是研究路基内地温的变化.通过分析青藏铁路典型地段气温地温均低、气温高地温低、气温地温均高3种不同地段在工程热扰动阶段、路基趋于稳定阶段、铁路长期运营阶段的地温变形原始资料,得到相应地段在不同时期的地温和变形特征.分析结果表明,气温、地温均高地段路基抵御未来气温升高的能量积累不足,产生的沉降变形量最大,因此必须采用相应的工程措施.