数控机床主轴静动态特性分析与优化设计

现如今,机床主轴系统的静态及动态刚度作为影响机床加工精度的重要因素,因此,应根据CREO基准合理构建相应的三维建模,详细分析模型的实时动态,了解并掌握主轴的变形量、固有频率及振型等各类静动特征.本文以主轴整体质量达到最优状态为主要优化目标,并优化主轴孔径、支承跨距、主轴外径及前段悬伸量的实时数据,合理比对优化前后的主轴...     

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.     

用模态分析方法研究主轴部件质量分布对动特性的影响

本文讨论了研究主轴部件质量分布对其动特性影响规律的模态分析方法,发现质量分布对不同阶次的固有频率和模态柔度的影响存在着较大差异,指出正确调整主轴部件的质量分布,将有助于均化模态柔度在静柔度中所占比重,从而提高机床的切削稳定性。引用实验结果,初步证实了本文的结论。     

数控机床主轴刀柄锥配合结合部动力学建模

在分析现有主轴刀柄动力学建模方法缺点的基础上,根据刚度影响因子的概念,建立了锥配合结合部动力学模型,并利用结构动力学矩阵与频率响应函数矩阵互逆的特性,识别出结合部的动力学模型参数.实验表明:计算出的模型固有频率与模态实验得到的值的相对误差在10%左右,验证了所建模型的有效性.     

数控机床主轴传动间隙与转速波动

文中通过理论分析，阐明数控机床主轴传动间隙与转速波动及传动噪声的内在联系，并通过对一台引进的车削加工中心机床主轴振动频谱的测试实验作了进一步的分析和探讨，同时还对数控机床主轴传动间隙的设计规范以及冷却润滑等问题提出了新的见解。     

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...     

机床主轴单元的数据结构及其通讯技术

文章对数控机床的主轴单元进行合理的特征分类 ,制定出了一个通用性主轴单元及回转体类零件的数据结构 ,利于标准化设计及制造。并利用 Active X Automation技术解决了 Delphi应用程序与 A uto CAD的直接通讯问题 ,实现了主轴单元 CAD系统的结构设计、自动绘图和数据库的一体化 ,可根据用户的要求生成三维实体或标准的二维工程图     

水轮机主轴横向振动分析的有限单元法

针对三支点双悬臂、三支点单悬臂及二支点双悬臂水轮机主轴,分别建立了相应的有限元振动分析模型,导出了相应的振动分析方程,并采用逆迭代法求解主轴的第一阶自振频率。本方法已在计算机上实现。计算结果表明,本文方法精度高,程序运行可靠。     

简易手持单元在数控机床的安装与调试

论文中以HM-381型手持单元为典型详细介绍了简易手持单元的结构和各项功能,并以一台三坐标数控机床为例,介绍了该元件如何与数控机床建立连接、如何实现控制功能等等,可为其它机床安装和改装手持单元,及日常维修提供一定的借鉴。     

风电机组主轴系统实时可靠性分析与预测方法研究

对于历史数据不完整的风电机组系统,运行过程中需要对系统和设备进行实时可靠性分析和预测。以风电机组主轴轴承系统为例,以参数偏差为其量化指标,建立实时的可靠性评价模型,对风电机组主轴轴承系统进行实时状态评价和可靠性分析。同时,基于灰色预测法对监测参数进行趋势预测。根据趋势预测结果,结合实时可靠性分析所确定的系统当前状态评价结果,及时预警并识别故障,确定设备维修方案,保障风电机组良好运行。     

基于主轴电流的铣削力间接测量方法研究

从数控机床主轴系统的传动机理出发,结合交流伺服电机的控制理论,推导出了主轴电流间接测量铣削力的理论依据,并且提出用三相电流的均方根值表示等效的直流电流,省去了复杂的d-q坐标变换.通过对实验获得的主轴电流和力信号的时域和频谱分析,发现了两个信号在时域上存在滞后,而在频域上存在对应关系,并利用相关函数计算出了时延,证明了切削力与主轴电流之间的强相关性,可以通过监测电流间接测量切削力.     

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.     

预测控制在数控机床伺服系统中的应用研究

提出一种采用模型算法PI预测控制及其在数控机床伺服系统的应用方案,对预测控制三要素(预测模型,参考轨迹和控制律)作了详细的论述.模型算法PI预测控制使数控机床伺服系统实现了快速、精密的位置控制.经仿真和实测践表明,该系统具有较好的鲁棒性和跟踪性能.     

多层厂房模型振动特性的理论分析与实验研究

运用有限元法与实验模态分析相结合的方法，以一个典型厂房的缩微模型为研究对象，研究多屡工业厂房的动态特性，给出了模型的低阶固有频率与振型。     

内压对飞行状态下密封结构动特性的影响

分析了内压对飞行状态下密封结构动特性的影响。基于三维有限元模型,借鉴空间自由体模态试验“悬挂法”的思想,采用弱刚度接地弹簧单元约束结构的刚体模态,分别计算了不同内压作用下,自由-自由和两端简支密封结构的固有频率和模态振型。结果显示内压对环向波数和轴向半波数较多的振动模态影响非常显著,但对环向波数和轴向半波数较少的振动模态影响不甚明显。     

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.     

用SAP5模拟分析井下钻具主轴强度

针对使用井下钻具时经常出现主轴在退刀槽附近突然断裂的问题 ,应用SAP5通用程序中的读入刚度单元模拟构造了接触单元 ,用有限元法对井下钻具主轴系统的结构强度进行了分析。计算结果表明 ,井下钻具被破坏的主要原因之一是不合理的上扣扭矩和钻压使主轴的退刀槽附近产生超过屈服极限的应力。在SAP5基础上用有限元模型对弹性接触问题进行了分析 ,这进一步开发了SAP5程序功能     

数控系统主轴定向功能的实现与应用

主轴定向功能指的是使主轴在指定的位置停止。其方法有两种,第一,利用主轴控制单元;第二,使用机械档块。主轴定向是数控机床的重要功能,特殊形状工件装卡以及刀库换刀等情况都可使用该功能。本篇文章主要讲解主轴控制单元实现主轴定向方法和实例。     

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.