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。     

水流激励对水轮机主轴系统扭振固有频率的影响

以混流式水轮发电机组主轴系统为研究对象,针对主轴系统存在扭振的情形,应用有限元法建立主轴系统动力学方程,利用理论力学和流体力学知识推导转轮内的水流对主轴系统所产生的作用力矩,得到水轮机转轮内水流激励向量,应用振动知识建立主轴系统的扭振频率方程,并根据扭振频率方程研究转轮内水流激励对主轴系统扭振固有频率的影响.研究表明:水轮机转轮内的水流激励不仅与水力参数有关,而且还和主轴系统的扭振有关,在水流激励的作用下,主轴系统扭振固有频率将比其未受到水流激励作用时的扭振固有频率有所降低,其中第一阶扭振固有频率降低幅度最大.最后通过实例对理论分析结果进行验证.     

基于整体传递矩阵法的导向工具偏心主轴动力学特性

指向式导向工具主轴是进行导向作业的关键部件之一,其动力学特性将直接影响到井眼轨迹控制效果及作业安全,因此非常有必要开展工具主轴偏置状态下的动力学特性的研究。基于整体传递矩阵法,建立了指向式导向工具外壳-轴承-主轴系统动力学模型,推导出了主轴任意节点处的几何和力学方程,分析了空载工况下导向工具整体固有频率和振型,结合实例计算了不同偏心距和不同转速下的导向工具主轴测点偏移量,并利用指向式导向工具的试验台架进行了主轴测点偏移量实验验证。结果表明,实验测得的数据与理论推导的主轴测点偏移量数据非常接近,误差最大仅为6.48%,由此验证了所建力学模型的合理性。     

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.     

卧式镗床主轴系统结合部的参数识别

研究了卧式镗床主轴系统在实际安装条件下结合部等效参数的识别方法，利用此法识别了ＴＸ６１９Ｂ主轴系统各结合部的等效物理参数，为建立其动力学模型和动态优化设计提供了理论依据。     

机床高速主轴系统的动力学特性

基于Riccatti传递矩阵法，对正在研制的MK2120A型内圆磨床的高速主轴系统进行了动力特性分析，不同规格砂轮对主轴系统的固有频率影响可忽略不计，而不同规格的皮带轮对多统的高阶固有频率影响很大；经过结构动态设计，使主轴临界转速与额定转速之间呈合理布置，确保主轴系统具有优良的动力学品质。研究表明：此方法计算简单，精度较高，计算主轴系统回转效应快捷有效。     

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。     

细纱机主轴系统的动态设计

根据细纱机主轴系统的动特性要求 ,应用结构动力学修改方法来修正支承和联轴节单元的刚度 ,以使主轴系统的动特性满足设计要求 .根据修正过的支承和联轴节的刚度 ,一个弹性支承和弹性联轴节的实际结构已经被设计出 .比较具有弹性支承和弹性联轴节的主轴系统的数字仿真与设计要求 .其一致性证明了 SDM方法的有效性和设计方法的正确性 .     

磁悬浮机床主轴的自由递阶变结构控制

研究了变结构控制方法在磁悬浮主轴系统中的应用,以铣削过程作为外界扰动,建立了主轴－磁轴承系统动力学模型,设计了自由递阶变结构控制器,仿真结果表明,该控制方法以于由阶跃,冲击以及切削等外扰动引起的主轴振动具有很强的抑制能力,对系统模型摄动及复杂加工过程亦有良好的适应能力。     

倒立式车磨复合机床运动精度的动力学

以倒立式车磨复合加工中心为研究对象,利用ADAMS软件构建了机床进给系统的多体动力学计算模型。通过对机床进给系统动力学仿真,得到主轴的位移、速度和加速度响应曲线,同时,分析了相关因素对机床运动精度的影响。研究结果表明:增大丝杠和轴承的轴向刚度以及导轨滑块之间的阻尼,减小鞍座质量都可以降低主轴进给运动的位移、速度和加速度波动,提高机床的运动精度。     

平面磨削过程中磨削区温度的测定

本文简单阐述了平面磨削过程中磨削区温度的测定原理及方框图。此法测量简单，同时可用于干磨和湿磨。所测数值比较准确。     

Optimization Design of the Grinding Wheel Topography for High Efficiency Grinding

On the basis of the measurement of grains distribution on the grinding wheel surface, many experiential models of the grinding wheel topography were set up. But it is pity that few of them yield practical and valuable achievement as yet. The essential reason is that the common foundation of all these models was based on the actual measurement of specific wheel topography. So it didn‘t have universal applicability. Considering that the absolute irregular distribution of grains is not the requirement of the g...     

磨削用量的优化设计

本文运用最优化方法,对磨削加工系统建立数学模型,在电子计算机上进行解析运算,以期得到一个使金属切除率最高.且满足一定约束条件的最优磨削用量,为磨削用量的合理选择提供一个理论上分析问题和解决问题的科学方法     

GLS销棒粉碎机湿式与干式粉碎机理研究（Ⅱ）

分析了ＧＬＣ销棒磨的粉碎机理，认为在湿式和干式状态下粉碎机对物料的超细粉碎结果不同，湿式粉碎物颗粒粒径远小于干式粉碎的。分析表明，液流对细上颗粒具有良好的解 聚作用，除此以外，认为粉碎腔内液固、气因两相所形成的流场对颗粒的超细粉碎有较大的影响。在此基础上，建立了粉碎腔内流体的运动模型，并对粉碎腔内液流及流的流场进行了数值模拟，比较了２种方式下流场的运动机理。     

磨矿动力学参数对磨矿速度的影响

对磨矿动力学方程中的参数m和k应用解析几何和偏导数的方法进行研究,分析了磨矿动力学参数与磨矿时间的关系及对磨矿速度的影响.结果表明:在磨矿初期,当te1/k时,磨矿动力学参数k对筛上累计产率R起主要的影响作用,k越大,磨矿速度越快;随着磨矿时间的增加,当te1/k时,磨矿动力学参数m对筛上累计产率R起主要的影响作用,m越大,磨矿速度越快;并根据前人的研究成果验证了上述结论,上述研究结果可以很完整地分析各种不同的磨矿条件及物料性质对磨矿速度的影响,具有理论指导作用.     

助磨剂对煤沥青磨矿动力学的影响

为制备煤沥青水浆清洁燃料,必须研究适合于煤沥青颗粒的湿法磨矿工艺.在试验室球磨试验的基础上,建立了煤沥青在MC(萘系磺酸盐)、AzMN(自制的改性α-甲基萘磺酸盐甲醛缩舍物)两种助磨剂作用下的磨矿动力学方程式.通过煤沥青在不同助磨剂条件下的粒级分布率比较,分析了煤沥青的研磨特性,确定了煤沥青水浆制备的磨矿工艺参数.研究结果表明:添加助磨剂可以明显提高煤沥青颗粒的磨矿效果,合成的AZMN对于煤沥青的助磨效果优于MC助磨剂.     

磨削加工中磨削参数的模糊优化设计

将磨削加工中磨削参数的选择转化为优化设计问题．以最高生产率为目标函数，考虑了各约束边界的模糊性，建立了优化磨削参数的数学模型，运用模糊优化设计方法确定磨削加工中最佳的磨削参数。     

新型点磨削砂轮磨削表面/亚表面质量研究

区别于传统外圆磨削,点磨削加工砂轮轴线与工件轴线不平行,而是存在倾斜角α.设计了一种带有粗磨区倾角θ的新型点磨削砂轮,这种砂轮具有磨除率大、磨削表面粗糙度小等优点.由于α和θ的存在,改变了砂轮-工件接触区的几何关系,磨削表面/亚表面质量也随之发生变化.采用制备的新型砂轮,磨削材料为QT700的工件,检测工件表面/亚表面的金相组织、加工硬化和残余应力.分析α,θ以及磨削参数对表面/亚表面质量的影响规律,给出获得最优表面/亚表面质量的工艺参数,可知新型点磨削砂轮能够提高工件表面/亚表面质量.     

磨削工艺参数对斜齿轮磨削温度的影响

基于矩形移动热源理论分析了成形磨齿工艺参数对磨削温度的影响。根据热量分配关系,导出了磨削区热流量的理论计算公式。根据有限元离散化原理,建立了单齿分析模型。在磨削区施加3类边界条件,进行了湿磨瞬态温度场的三维有限元仿真。研究结果表明:磨削弧内齿面温度在极短时间内上升到最大值,最高温度的节点位于弧区中心并靠近齿根;齿面表层的瞬态温度远高于其他部位并随着切深的增加温度降低;适当增大砂轮进给速度,减小齿面法向磨削深度和砂轮线速度时,磨削区瞬态温度得到有效降低。     

精密磨床的砂轮自动平衡系统

分析了磨床的砂轮不平衡量产生的原因,对国内外精密磨床的砂轮自动平衡系统的研究进行了较全面的综述,对各种自动平衡装置进行了分类,分析了各种形式自动平衡装置的原理、特点和可行性,指出了这些装置的优缺点.