HTM125车铣复合加工中心主轴箱的动力学特性

目的分析HTM125重型双刀架五轴联动卧式车铣复合加工中心关键部件—主轴箱动力学特性,提供优化结构依据.方法应用Solidworks建立HTM125车铣复合加工中心主轴箱三维模型,并把建立的三维模型导入ANSYS Workbench中分别进行模态和谐响应的分析.结果得出车铣复合加工中心主轴箱的前6阶固有频率、振型云图以及关键点沿X、Y和Z向的幅频曲线.主轴箱前6阶振型云图表明了主轴箱发生共振时的振动趋势和箱体的薄弱环节,通过对主轴箱固有频率和关键点谐响应变形量的分析,得到了机床加工时主轴箱应该避开的激振力频率,保证了零件的加工精度.结论得到了主轴箱结构的动态特性参数,为后续主轴箱优化提供理论依据.     

铣车复合加工中心静压直驱转台设计

文中采用静压导轨和直驱技术相结合的方式,设计了一种用于铣车复合加工中心的静压直驱转台。通过力矩电机直接驱动,可以有效地消除传统驱动方式下由中间传动环节引起的多种误差,提高转台的精度,改善动态响应特性。同时转台配有检测、冷却、锁紧机构,保证直驱转台可以完成铣削转台和车削主轴的功能转换,为铣车复合加工中心的发展提供技术支撑。     

实施ISO 230-3对五轴联动铣车复合加工中心主轴热效应测定方法的研究

为了更好地检测数控机床主轴的热效应,文中依据ISO 230-3国际标准,利用位移传感器、温度传感器、LMS检测仪等设备,针对五轴联动铣车复合加工中心的主轴产品综合性能测试与评价的实际要求,提出了一种测定热效应变形的检测方法,主要检测由主轴旋转引起的温升以及由温升导致的主轴变形,并对检测到的数据进行整理,得到主轴的温度变化和由热效应引起的主轴变形图像,计算出检验心轴端口与80 mm处的X轴最大位置偏差为77μm,Y轴最大位置偏差为106μm。通过传统检测方法API热分析仪测得主轴变形图像,计算出检验心轴端口与80 mm处的X轴最大位置偏差为80μm,Y轴最大位置偏差为117μm。两种方法的X轴最大位置偏差相差3μm,Y轴最大位置偏差相差11μm,相对偏差均低于10%。该方法适用于企业机床主轴热效应的检测。     

车铣复合机床改造的探索

车铣复合加工机床在现代制造业中占有重要地位,将数控车床改造为车铣复合加工机床是国内许多工厂的迫切需要。首先介绍了车铣加工的基本原理和主要优点;论述了CK0632数控车床主轴(C轴功能)的改造,阐述了改造后车铣复合加工机床适合加工的零件。通过设备改造提高了该数控车床的加工能力,扩展了数控车床的加工范围,减少了设备投资。     

螺旋立铣刀正交车铣轴类零件切削力建模分析

针对螺旋立铣刀无偏心或下偏心正交车铣轴类零件,研究了立铣刀圆周刃切除工件的切屑几何形状和切入切出角,沿铣刀轴向划分若干个微元体,对每个微元体建立瞬时切削力计算公式,并求积分得到瞬时正交车铣切削力预测模型,仿真分析正交车铣切削力.在车铣复合加工中心进行无偏心正交车铣切削力实验,将仿真结果和实验结果进行对比,验证了切削力预测模型的正确性.     

镗铣加工中心主轴系统热误差测量实验研究

目的通过对TX1600G复合式镗铣加工中心主轴部件热误差测量实验研究,找到主轴热关键点位置,检测其温升情况以及其热变形,进而确定产生热误差的主要影响区域.方法设计温度与热误差测量实验方案,采用红外热像仪布置和优化温度测点,并采集温度数据,对比各位置测点的温升情况确定热关键点;采用API主轴分析仪测量X、Y、Z三个方向的热变形值,对比数据进而确定热变形最大的方向.结果主轴在转速3 000 r/min下,当实验达到热平衡时,Z向热伸长最大;主轴中部的前后端轴承位置的温升较大,为热关键点,且Z向热变形曲线与温升曲线的趋势基本相同.结论加工中心主轴在实际运行中的误差主要是由温升引起的轴向热伸长误差,控制Z向伸长热变形能有效地提高加工精度.     

加工中心铣的盘状工具的截形计算模型

本文对求加工中心铣螺旋面的盘状工具截形问题进行了研究,根据文献〔1〕的思想,用分段函数给出中心铣端面方程,再利用求逆包络的方法求出加工中心铣的二次盘状工具的截形。文末给出了实例计算。     

主轴系统动态误差和热漂移误差的测试分析

主轴的动态误差和热漂移误差直接影响机床的定位精度和工件表面加工质量。运用API主轴动态误差及热变形分析仪和API主轴误差分析软件对加工中心的主轴进行动态误差和热漂移测试。通过测量系统采集到的机床主轴系统的温度变化及分布数据及主轴系统的热变形数据,可以了解及掌握机床在运转过程中主轴系统的实际工况,如热平衡时间、主轴系统不同时刻在各方向的变形量等信息,对以后主轴系统的优化设计和动态补偿提供了基础数据支撑。     

复杂薄壁类零件的工艺分析

通过对复杂薄壁零件工艺的难点分析,介绍了利用车铣加工中心加工前内导流罩的步骤,并对容易出现的问题进行了分析。     

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.     

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.     

数控车床主轴部件及其主轴箱热特性有限元分析

以某数控车床主轴箱为对象,研究了主轴箱的热态特性及其对机床性能的影响.在确定有限元分析所需参数的基础上,建立了主轴箱有限元分析模型,仿真计算了主轴箱的稳态温度场分布情况以及主轴箱热平衡时间,并利用热和结构耦合技术仿真计算了主轴箱在热和结构耦合作用下的温度场及热变形,分析确定了主轴部件和主轴箱的热变形趋势.通过分析可知热...     

S30T正交车铣TC4钛合金磨损形貌及机理分析

利用Mazak Integrex 200Y车铣复合加工中心,速度范围v=100~250 m/min,在干式条件下,采用涂层硬质合金S30T刀具对钛合金TC4(Ti-6AL-4V)进行正交车铣(顺铣)试验.结果表明:前刀面产生积屑瘤和月牙洼磨损,涂层出现不同程度磨损及破损,严重时产生层片状剥落,后刀面由于黏结作用产生凹坑、沟槽及崩刃.刀具磨损的主要原因为黏结磨损、氧化磨损及涂层剥落.通过X射线电子能谱(XPS)证明氧化磨损中有TiO_2,Al_2O_3,CoO等氧化物生成.     

基于COMSOL的加工中心热结构耦合仿真分析

目的对TX1600G加工中心镗床系统进行热结构耦合仿真分析,得到镗床系统的温度变化和变形规律,并验证仿真结果的正确性.方法应用SolidWorks软件进行三维实体建模,并与COMSOL Multiphysics通过接口连接,确定热边界条件,建立仿真模型,进行热结构耦合分析,并与实验数据进行对比.结果系统达到热平衡状态时,最高温度为21.9℃,发生在主轴后轴承处,主轴前端面中心点的总位移为39.29μm,X方向位移分量为4μm,Y方向为12μm,Z方向为37.2μm.仿真得到的温度变化曲线、最高温度、位移量和位移方向与实验结果基本一致,基本反映出实验测得的情况.结论应用COMSOL对加工中心进行热结构耦合研究,得到的平衡状态温度分布和位移分布能够有效地反映实际情况,可以为加工中心的优化设计提供理论依据.     

异型石材可重构数控加工中心设计与分析

目的设计一种可重构的数控加工中心,以满足石材加工企业多元化的需求,使其达到"一机多用",并能快速、经济地响应订单的变化,达到全生命周期的可重构.方法在已有研究成果"异型石材车铣加工中心(HTM502000)"的基础上,应用创成式设计理论,结合异型石材制品根据加工工艺的分类,通过分析机床的运动轴需求,进行异型石材可重构制造系统的结构设计,并借助Solidworks simulation对整机进行了双组态下的动力学分析.结果加工中心通过横梁的两次转位,可实现立、卧双组态加工,满足异型石材制品的多样化加工需求.满足加工中心全生命周期的可重构加工.结论对整机进行双组态动力学分析表明,加工中心在两种组态下均具有良好的动力学特性.横梁的中间与立柱的上端刚度较差,可以通过适当加强厚度或改变中间结构来提高结构刚度.     

镗铣加工中心加工螺纹的工艺研究

该文对镗铣加工中心加工螺纹的方法进行了介绍和分析，并对实际成产中刀具的选择，进刀量和数控编程等环节一一做出分析和描述。应用此方法可以解决一些复杂壳体类零件无法在车床上进行加装时加工螺纹的问题，并且通过此方法使实际的成产取得良好的加工效果。     

数控加工中心健康监测系统的研究与应用

为提高数控加工中心的运行可靠性,降低数控加工中心批量加工过程中因为刀具磨损而造成的残次品率,设计一套数控加工中心主轴负载健康监测系统.以机床主轴负载信号为研究对象,通过工控机与数控系统实时通信采集主轴负载数据,分别应用小波分析法和阈值法分析数据,对原始信号进行相关性分析和回归分析,构建负载阈值模型,确定判断标准.将建立的模型与现场加工情况进行比较,结果表明该模型可以准确监测数控加工中心加工异常状况.     

浅谈三菱E60加工中心主轴定向准停抖动故障的分析与排除

数控加工中心与数控铣床的主要区别是加工中心配有自动换刀辅助机构。在加工中心加工零件的过程中需要经常进行自动刀具交换。而在交换过程中加工中心主轴需要进行主轴的周向定位,但如果主轴定位中产生抖动或位置错误则加工中心很容易误动作使设备和刀具损坏,影响生产的效率并造成一定的经济损失。本文主要通过分析加工中心换刀的动作及原理、找出故障的原因、改进主轴定位的方法,把主轴抖动和错误定位排除。     

基于ICM法的龙门式加工中心焊接横梁结构设计与优化

目的分析异型石材锯铣复合加工中心的工况,提出一种焊接式横梁的结构设计与优化方法,以提高关键部件横梁的动、静态特性.方法将横梁焊接工作过程中的各肋板作为独立单元,建立数学模型,设置边界条件,应用连续体ICM拓扑优化方法,对横梁肋板结构优化和肋板的分布进行设计规划.结果应用ICM法改进设计的异型石材锯铣加工中心横梁,在保证加工精度要求的前提下,其整体质量可以降低24.18%,生产成本较低约6.91%.结论该ICM拓扑优化方法有效地降低了优化求解规模和约束数目,计算效率得到提高,打破了传统经验设计的单一化,为今后的制造业结构轻量化设计提供了一种新思路.     

盘轴一体结构零件高效车铣复合加工技术研究

盘轴一体结构零件是航空发动机中的关键件和重要承力件,该零件具有结构复杂、尺寸精度高、薄壁刚性差、材料难加工的特点,特别是其深腔结构敞开性极差,给切削造成极大困难。车铣复合加工技术以车铣复合机床为核心加工设备,设计最优工艺路线,配置合适的专用夹具,选型高性能的机夹刀具,采用软件设计数控程序并进行仿真,优化走刀路线、细化加工参数,以实现抗疲劳制造为最终目标的机械加工技术。