802D双模拟主轴控制

现在国内大部分机床厂家生产802D数控机床,都只配置一个模拟主轴,当机床存在第二主轴时,都只采用手动控制.我公司生产的DVT630数控双柱立式车铣床,采用西门子802D数控系统控制.数控轴为X,Z,C 3个伺服轴.主轴采用西门子6RA70直流调速系统,主轴装有编码器,802D数控系统用"模拟主轴"功能控制车削主轴以及铣削主轴.     

凸轮轴高速数控磨床主轴静动态特性

以凸轮轴高速数控磨床主轴系统为研究对象,对主轴系统进行了三维有限元建模.建模过程中,将轴承支承简化为弹性支承,利用有限元分析软件Ansys Workbench对主轴系统进行了静力学分析、模态分析以及谐响应分析.得出主轴系统应力应变云图,主轴系统的前6阶固有频率和振型以及频响曲线图,并计算出主轴系统的静刚度和相应的临界转速.分析结果说明,主轴系统在工作过程中不会发生共振,且主轴的共振频率范围发生在2 800 Hz附近.对主轴系统的静刚度进行试验测试验证有限元分析的可靠性,两者之间的误差为12.9%.     

基于Ansys Workbench的CJ190Z4机床主轴实验模型振动力学分析

目的研究CJ190Z4机床主轴模型机壳和主轴的动静态特性,得到主轴前6阶固有频率,振型和变形应力等,确定主轴前端及中端位移-频率关系和相位角-频率关系.方法利用Solidworks建立了CJ190Z4机床主轴模型的三维实体模型,将实验模型分为主轴和机壳两个子单元,运用Ansys Workbench有限元分析软件,对CJ190Z4机床主轴系统进行静力和动态分析,在此基础上进行谐响应分析,通过实测得到实验模型的刚体振动模态.结果不同温度下的主轴的固有频率不同,20℃下的前3阶固有频率分别为151.1 Hz,1 152.9 Hz,2 157.3 Hz,机壳单元的固有频率最小为255.15 Hz.主轴的1阶临界转速n=69 066 r/min,远大于主轴的最高工作转速3 000 r/min,主轴能有效地避免共振发生,保证了主轴的加工精度.主轴最大位移量是4.1μm,最大应力是19.5 MPa.固有频率随温度升高而降低.结论提高主轴的刚度和阻尼,可以有效减小振动变形,避免共振现象的发生;提高机壳单元的1阶固有频率或加设阻尼抑制机壳单元1阶共振,应加强机壳单元基础板的抗弯刚度.     

模拟主轴在802D SL全闭环测量系统车床版中的应用

文中所采用的变频器为SIEMENS的6RA70,主轴所用的电机为直流电机,TTL方波主轴编码器,与TTL方波主轴编码器配套的模块选为SMC30.模拟主轴可以显示主轴的转速及其位置检测,通过设置参数控制给定电压,再由给定电压控制主轴的转速;位置显示是由TTL方波主轴编码器及设置相应参数完成的,模拟电压是由SIEMENS的MCPA模块及设置相应参数提供的.     

LJ300连续挤压机主轴系统改进

LJ连续挤压机在挤压过程中 ,主轴受热伸长 ,造成主轴向一端移动 ,产生很大的轴向力 ,对主轴产生有害影响 ,严重磨损堵头和挤压轮 ,影响产品的成材率和产品质量 .为了有效地减少挤压过程中有害的主轴位移和改善主轴受力状态 ,设计了一种联轴器在主轴受较小载荷时允许主轴作轴向游动 .实践表明 :改进后的挤压机主轴系统受力得到很大改善 ,堵头和挤压轮使用寿命有很大提高 ,设备性能有明显改善 ,生产的产品成材率和合格率都有显著提高 .     

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.     

基于传递矩阵法的坡口机床主轴动态分析

基于集中质量模型,应用传递矩阵法对坡口机床主轴进行数学建模.通过计算主轴系统固有频率和切削点挠度,得出主轴结构参数对系统动态性能影响,为主轴系统设计及优化提供理论依据.     

FANUC 0iD主轴控制原理及在机床维修中的应用

该文深入、详细地分析了FANUC 0iD主轴转向与转速的控制原理,阐述了FANUC 0iD的主轴转向由PMC进行控制,转速主要由CNC进行控制.并且结合实例,说明了主轴转向控制原理在数控机床主轴故障维修中的应用,为数控机床主轴故障的维修提供了一种切实、有效的方法.     

基于物理建模法的加工中心主轴热误差建模

针对主轴热误差对机床精度稳定性产生严重影响的问题,提出了一种基于传热理论及热变形机理的主轴热误差预测模型.首先,基于传热机理分析推导出主轴系统的实时温度场模型.然后,根据机床结构尺寸对主轴热变形进行机理分析,并利用物理建模法得到温度场与热误差的关系.最后,在两台同类型的立式加工中心上进行主轴热误差仿真和实验验证.结果表明:主轴热误差模型的平均预测精度达到了95.0%,这证明了该模型具有很高的精度和强鲁棒性.     

基于遗传算法的数控机床主轴优化设方法

通过分析主轴的结构和加工过程中的受载变形情况,建立了主轴优化设计的数学模型.针对传统优化设计方法在解决主轴优化设计中出现的问题,引入遗传算法,应用实数编码规则和改进的遗传算子对数控机床主轴进行优化设计.在VC++平台上,利用C++语言构建基于遗传算法的数控机床主轴优化设计系统.通过实例设计及结果分析,验证了应用基于遗传...     

机床主轴-轴承系统热-力耦合模型及其动态性能研究

为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones非线性轴承模型进行改进获得了轴承模型,它考虑了主轴与轴承的初始装配过盈量、离心力、温升等因素导致的轴承内圈径向变形及预紧力的变化.理论仿真结果表明:轴承内圈离心膨胀以及内外圈热膨胀会导致轴承刚度增大,而对于背靠背的轴承配置形式,热诱导预紧力会导致轴承刚度减小.此外,主轴离心效应比轴承的刚度软化对主轴-轴承系统动态特性的影响更明显.     

HMC50型卧式加工中心主轴系统固有频率分析

主轴系统是数控机床的重要组成部分,其动态特性是影响机床加工精度的主要原因之一.本文运用有限元分析软件ANSYS对主轴系统进行分析,建立了HMC50型卧式加工中心主轴系统的三维有限元模型并进行模态分析,得到了主轴系统的前七阶固有频率和模态振型,计算了临界转速.验证了主轴系统结构设计的合理性,为今后机床的性能改进提供了理论依据.     

主轴电磁滑环式平衡头单平面动平衡调整方法

目的解决主轴在高速旋转过程中的不平衡力造成回转精度降低问题.方法笔者通过建立单平面动平衡调整算法模型,提出一种新型单平面主轴在线动平衡调整方法.基于Labview平台,开发在线动平衡调整仿真软件.结合试验实测数据与传统单平面调整方法进行对比分析,验证其合理性.结果该方法能够实现主轴在线动平衡状态、质量块精确定位,与传统方法相比,振幅降低程度达10%以上.结论新型单平面动平衡调整方法能够精确定位主轴质量块校正位置,大幅度提高主轴回转精度,为高速主轴的平稳运行和工艺优化提供基础科学依据.     

高档数控机床主轴动态特性研究

基于数控机床主轴进行研究,通过切削和空转振动试验了解了实际加工中的振动情况,并通过模态试验得出整机薄弱环节主轴箱对应的模态参数.对主轴的刚度进行了测试,并进行了主轴优化设计方面的探讨.研究结果可为高速主轴系统的动力学分析和优化设计提供一定的理论依据.     

横向力作用下摩天轮主轴应力分析及强度校核

主轴作为摩天轮最重要的零部件之一,几乎承载着整台设备的全部重量,其设计的安全性和合理性对摩天轮的安全运转和使用寿命都有着直接影响.因此,对摩天轮主轴强度校核尤为重要.在详细分析摩天轮主轴受力的基础上,给出了主轴弯曲正应力和弯曲切应力的计算公式,根据工程力学方法和计算机有限元分析软件对摩天轮主轴进行分析和验算.通过两种方...     

基于电流的主轴性能退化评估方法

为提高精密机床主轴检测的准确性,提出了一种基于电流的主轴性能退化评估方法.建立了主轴性能退化模型,使主轴状态便于监测和评估.首先采用小波包阈值对电流信号进行去噪处理,对去噪后的电流信号提取时频域特征量,构造多域特征空间.然后利用主成分分析法（PCA）进行数据降维,用降维后的样本进行支持向量机回归建模.采用粒子群算法（PSO）对支持向量机模型进行参数优化,以获得最优性能退化模型.将该模型应用于主轴实验台主轴性能退化评估,实验结果表明该方法原理正确,可以准确评价主轴性能.      

基于ANSYS Workbench的翻转机构传动主轴优化分析

传动主轴是翻转机构的重要部件,对传动主轴及其附属机构的研究对翻转机构的优化具有重要的意义.以翻转机构的传动主轴及附属的结构为研究对象,将Pro/E装配体的子结构模型导入ANSYS Workbench分析工具并确立有限元模型.对传动主轴、齿轮、键及拨叉等关键零部件进行瞬态动力学分析,计算出各零部件的应力和应变.在此基础上,对传动主轴及键连接的强度和刚度进行判断,并提出传动主轴的结构优化方案.     

降低机械主轴轴承发热量的研究

目的建立机械主轴轴承遗传算法模型,研究6个影响因素对机械主轴轴承发热量的影响规律,并以降低主轴轴承发热量为目标,对机械主轴轴承进行结构优化,寻求6个影响因素的最优组合方式.方法通过建立理论模型并通过对理论模型的计算,对机械主轴轴承的发热量进行求解,并基于遗传算法,对机械主轴轴承的发热量大小与轴承预紧力、润滑油运动黏度、轴承接触角、轴承球数、轴承中径和主轴转速6个耦合因素之间的影响进行研究.结果随着轴承预紧力加大、轴承接触角减小、润滑油运动粘度增加、轴承球数减少、轴承中径增大以及主轴转速升高,主轴的发热量呈增大趋势.结论与其他方法相比,由于考虑了更多的影响因素,使用遗传算法进行解耦计算的结果更加准确,为进一步优化机械主轴热态特性提供了理论依据和指导方向.     

高速高精度数控车床主轴系统的热特性分析及热变形计算

基于现代机床热特性设计要求,利用有限元法对某型高速高精度数控车床主轴系统进行了热特性理论建模与分析.结果表明,当主轴转速为8000r/min时,系统经3h达到热平衡,其最高温升位于前轴承内圈处.进一步计算主轴系统的热变形,并通过对主轴箱体散热筋板的合理布局和优化设计,有效降低了主轴头部的径向跳动和端跳误差,使其小于2μm,均能满足设计要求.特别是主轴头部的径向跳动误差经优化设计后进一步减小为1.55μm,优化效果非常明显.     

浅析FANUC Oi-D机床主轴换挡方式及含义

本文论述了FANUC 0i-D机床FANUC机床主轴换挡方式及含义,主要介绍了主运动实现方式及应用场合、主轴驱动电机与主轴特性的匹配和主轴分段无级变速换挡方式.