双丝杠与直线导轨结合部静刚度分析

基于弹性力学赫兹接触理论,对主轴箱在z轴不同位置时双滚珠丝杠副轴向刚度、角接触球轴承轴向刚度和直线导轨副线刚度进行分析,建立了静刚度模型。基于此模型,结合有限元仿真,得出永磁直线同步电动机法向力对机床刀具点的变形。仿真结果与实验结果对比表明,两者吻合很好,验证了静刚度模型的有效性。

永磁直线同步电动机法向力对机床结构变形的影响

在建立永磁直线同步电动机驱动结构机械模型的基础上,采用有限元仿真分析运动部件在不同位置时法向力变化对龙门结构横梁变形的影响,得出横梁在y轴方向的变形曲线。实验测得横梁背面变形,并与仿真结果对比分析,得出电动机定子磁场对应的法向力。实验结果验证了仿真结果的正确性。

立式加工中心热态有限元分析与实验研究

通过分析主轴运转条件下的发热和散热条件,在考虑结合面热阻的情况下,建立了机床热态有限元分析模型;并利用该模型对机床的发热及其导致的变形进行了仿真分析,设计相关实验验证对该模型进行了验证。实验结果表明该仿真模型可靠性较高,可为机床热态性能优化提供了参考。

面向制造的机床并行公差优化设计

运用并行公差优化设计方法对精密卧式加工中心线性轴进行公差分配。在保证机床现有精度条件下,综合分析机床各线性轴制造误差的敏感度和加工成本,优化了给定结构机床线性轴导轨选型和导轨基面工序公差的精度设计,节约了机床制造成本。

结合面参数以及“重心驱动”对机床动力学性能的影响

以基于"重心驱动"原理的MCH63精密卧式加工中心为研究对象通过模态实验识别导轨滑块结合面参数,应用多体动力学理论和虚拟样机技术,建立机床"箱中箱"结构动力学模型,分析动力学参数——刚度、阻尼值的改变和"重心驱动"对机床动力学性能的影响。结果表明:采用"重心驱动"的双驱结构比传统的单驱结构动力学性能有明显的改善,导轨滑块结合面动力学参数刚度、阻尼值越大,机床的动力学性能越好机床的振动越小。