一种机床托盘交换装置研发及应用

托盘交换装置是多托盘加工中心机床的关键功能部件之一,主要功能为实现托盘在机床上的快速准确交换。为解决现有装置在实际工程应用中存在回转定位不准、动作不平稳和交换速度较慢等问题,开展新型托盘交换装置的研发设计。通过产品研制,新型托盘交换装置升降和旋转运动合理结合了液压与机械的有机联动,实现定位准确可靠;新型托盘交换装置偏载能力强,单边承载达2500 kg(托盘质量+工件质量);新型托盘交换装置交换时间可控制在18 s(现有装置交换时间为25~30 s),有效提高加工效率;新型托盘交换装置结构紧凑、占用空间小,便于安装和布局。通过性能稳定测试和应用验证,其整体性能较目前主流产品效果平齐,实现对配套于高精、高效卧式加工中心托盘交换装置类功能部件产品的自主可控。

齿盘定位回转工作台研发及应用

高精度回转工作台在卧式、立式加工中心机床中应用广泛,其主要功能为携带工件进行角度旋转,实现工件不同角度孔、面的一次装夹加工。齿盘定位形式的工作台定位及回转夹紧功能通过上下齿盘的啮合时齿形精度进行保障,从而高精度齿盘的形状精度复刻出转台的定位和重复定位精度,且在定位过程中摩损较小,长期精度保持性极高,在拖动工件回转定位的优势通过其他机构难以替代,论文详细介绍了齿盘定位回转工作台的结构设计、动作实现及关键装配技术。

液压松夹的旋转轴角度误差的补偿方法

目前卧式加工中心的可连续分度旋转轴大部分采用液压松夹机构,在使用中发现多次松夹后会产生角度误差,影响加工精度,通过反复用激光干涉仪检验发现,每次松夹的时候会产生极小的角度误差,但是误差在允许范围内。随着松夹次数的增加,角度误差会产生累积,影响角度定位的精度。通过分析和测试,最终通过改变松夹的时序,配合数控系统的位置跟踪和补偿功能,在每次松夹时对定位误差进行跟踪、补偿和修正,消除了误差累积,提高旋转轴的定位精度。

风电关键零件轮毂底座的高效加工

介绍了一种风电关键零件轮毂、底座高效加工方案,通过分析加工流程,优化工艺方案,改变加工刀具类型,改进加工方法,优化面铣削、大孔加工切削参数,提高了轮毂、底座的加工效率。

一种大型卧式五轴加工中心五轴精度的调试方法

介绍了一种A摆头+回转工作台结构的大型卧式五轴加工中心的调试方法,包括系统坐标系、转换类型设定,轴分配,几何关系设定,转台回转中心坐标新的测量方法,以及RTCP精度调试和切削验证。实践证明了该方法的优越性。

基于机电耦合的进给系统动态特性仿真与性能优化

机床进给系统存在复杂的机电耦合作用,机械结构和伺服系统共同影响进给系统的动态性能。在进行机床进给系统动态性能分析时,集中参数模型和有限元模型均无法同时兼顾计算效率和计算精度的要求,模态缩减法的提出,可极大地缩短计算时间,同时保证了分析计算的精度。基于模态缩减法建立机床进给系统机电耦合模型,以某进给系统试验台为研究对象,进行仿真与试验对比,验证了所建立的机电耦合仿真模型的有效性;基于该进给系统机电耦合模型,综合利用试验设计、响应面拟合及多目标优化算法,以轴承预紧力和伺服控制参数为变量,优化了某动立柱式精密卧式加工中心进给系统的动特性。结果表明,X,Y,Z轴定位精度、响应效率略有提高,X,Y,Z轴轴向振幅分别下降70.08%,63.76%,79.32%,动态特性提高显著。

某型精密数控机床床身的优化设计及性能分析

以某精密数控机床床身为研究对象,利用有限元技术分析其静动态特性,锁定结构薄弱环节,以此为基础,通过灵敏度法分析床身壁厚、筋板高度及厚度结构尺寸对床身动态特性的影响,并研究了床身内部筋板布局形式变化对床身动态特性的影响,最终给出该型机床整体床身的优选方案。

双交换工作台的优化设计及控制

基于西门子系统,在机械上优化交换台的传动结构设计,电气上改进为可进行速度和位置控制的伺服控制轴、优化电气控制线路、简化PLC程序,结合NC程序进行简洁、可靠、稳定的交换动作控制。

长传动链摆头主轴高加速度启停控制策略研究

摆头主轴是高附加值关键功能部件,在航空结构件加工机床中大量采用。摆头主轴的传动链长,对伺服控制系统施加的高加速启停指令响应能力低,造成启停时间长,影响加工效率。在辨识某摆头主轴机械传动环节模态的基础上,建立了机械动力学模型和伺服控制模型,分析发现机械传动环节低频和高频模态限制伺服控制带宽的提高,进而限制了启停加速度的提高。针对低频和高频模态的限制,提出模态滤波器与双T网络陷波滤波器综合控制策略,将伺服控制带宽由12 Hz提高到110 Hz,启动加速度由10 r/s^2提高到40 r/s^2,启动加速时间由7.05 s下降至1.76 s。