回油槽结构对高速插齿机静压主轴性能影响研究

为提高数控高速插齿机静压主轴工作性能,以摩擦学和流体力学理论为基础,通过理论分析、数值模拟,探究了不同工况条件下有、无回油槽对静压主轴性能的影响规律。首先,建立了有、无回油槽油膜流体仿真模型和流固耦合模型,基于实际工况参数进行了仿真计算,探究了有、无回油槽对油膜承载力、刚度、剪切力和轴套最大变形量的影响规律;然后,利用瞬态计算,分析了在10次冲程运动内有、无回油槽结构对静压主轴油膜黏性生热现象的影响,探究了相同工况下不同回油槽形状对油膜承载力与刚度的影响;最后,搭建了静压导轨实验平台,通过实验数据证明了有限元仿真模型的有效性。研究结果表明:添加回油槽结构可以使油膜承载力和刚度提升约1.5倍,可小幅降低油膜黏性阻力,并使油膜平均温度保持稳定;在低偏心率时,无回油槽轴套相对有回油槽轴套变形量最大相差40%,高偏心率时则相反;偏心率较低时,回油槽形状对油膜刚度影响相对较大。该研究可为高速插齿机静压主轴结构参数优化和工程应用提供参考。

基于工况特征的高速插齿机静压主轴润滑特性研究

针对高速插齿机静压主轴在实际工况特征下存在润滑特性不明晰的问题,以摩擦学和流体力学理论为基础,采用有限元仿真法建立不同受载状态下的静压主轴流体仿真模型及流固耦合模型,基于实际工况特征探究不同工况参数下静压主轴的润滑特性变化规律。结果表明,油膜承载力、主轴轴套变形量及黏性阻力随径向增大而增加,而油膜刚度则是随径向载荷增大先减小后增加。轴套最大变形位置随径向载荷增大而不同。在相同径向载荷下,主轴冲程速度对油膜承载力基本无影响而黏性阻力随冲程速度增大而增加。增大供油压力可显著提高静压主轴承载性能但轴套最大变形量也有明显增大,同时会改变油液流动方向进而加剧油膜黏性剪切应力集中现象,最终使得应力集中区域油膜破裂出现润滑失效现象。

基于宏程序的大螺距圆弧螺纹加工方法探讨

针对大螺距圆弧螺纹加工难度大、质量难保证的特点,探讨了大螺距圆弧螺纹的数控车削加工方法与编程思路。通过两种加工方法的对比提出采用拟合法(即分层切削深度逐渐减少的粗加工方法),选用较小的圆弧切削刀具,用宏程序编程去除加工余量;精加工采用拟合法(即沿螺纹轮廓线仿形车螺纹的方法)编写了采用单行程螺纹切削G32指令的圆弧螺纹加工通用宏程序。在FANUC数控车床上进行实践加工,验证了该宏程序加工方案的可靠性,较好地控制了圆弧螺纹的表面加工质量和表面粗糙度。该编程方法通用于梯形螺纹、异形螺纹等大螺距精密螺纹加工,在生产实践中具有一定的实际指导意义。

飞秒激光诱导纳米金刚石薄膜表面周期性结构的摩擦学性能研究

研究基于飞秒激光辐照方法在纳米金刚石(nano-crystalline diamond,NCD)薄膜表面制备的激光诱导周期性结构(laser-induced periodic surface structures,LIPSS)的摩擦学行为。在空气环境下采用脉冲宽度为200 fs,中心波长为1040 nm的掺镱光子晶体光纤飞秒激光辐照NCD薄膜表面产生LIPSS。基于不同的扫描间隔制备2种LIPSS表面,即连续分布的LIPSS表面(continuously distributed LIPSS,CDL)和均匀间隔的LIPSS带状表面(evenly spaced LIPSS stripes,ESLS)。通过球盘式摩擦磨损试验机进行往复式干摩擦试验来对上述2种LIPSS表面的摩擦学性能进行表征,其中的对磨球为ZrO_(2)陶瓷材质。往复式摩擦试验采用了平行和垂直于LIPSS纹理的2种摩擦方向。研究结果表明:施加LIPSS后的NCD薄膜表面容屑能力得到改善,同时摩擦接触面积降低,因而相比于原始NCD薄膜,其摩擦系数明显降低;对于CDL表面,摩擦方向与LIPSS纹理垂直时的摩擦系数比纹理平行时的更高;ESLS表面的LIPSS纹理方向对摩擦系数无影响。

定位导向盘防加工变形实践研究

为保证零件加工精度,研究定位导向盘防加工变形的工艺措施。通过对定位导向盘进行结构分析,确定了加工难点。制定合理的加工工艺,提出预补偿、胎具工装、一槽+两销孔配合3种防加工变形工艺措施。介绍了3种工艺措施及其组合措施用于定位导向盘防加工变形的具体过程。论述了3种工艺措施的优缺点和适用范围。加工实践结果表明:利用3种工艺措施及其组合措施均能解决定位导向盘加工变形问题,验证了这些工艺措施的有效性。3种工艺措施及其组合措施为解决类似大直径、难加工材料或高精度盘类结构零件的加工变形问题提供了参考。

Research on Transmission Accuracy Characteristic Analysis of RV Reducer

The accuracy of RV reducer transmission is mainly affected by the transmission accuracy. Taking the high precision RV-80E reducer as the research object, aiming at its structural characteristics, the rigid-flexible coupling model of RV reducer is established by using ADAMS multi-body dynamics simulation software, and the correctness of the model is verified. At the same time, the rigid-flexible coupling model is used to design several groups of simulation prototypes with different errors, and the influence of different error factors on the transmission accuracy of the whole machine is analyzed by simulation. Finally, through different error factors, it is concluded that the error combination of positive equidistance+negative offset or negative equidistance+positive offset can effectively reduce the influence of transmission error on the transmission accuracy of the whole machine.

一种共振型超声椭圆振动超精密刀架的设计分析

设计一种共振型超声椭圆振动超精密刀架,基于郎之万标准方程,建立超精密刀架的有限元分析模型,设计一种新型组合梁阶梯变幅杆。对共振型超声椭圆振动超精密刀架进行动力学分析。通过模态分析获得振动模态云图,确定超精密刀架的固有频率,并确定刀架存在纵弯耦合振动;通过谐响应分析获得超精密刀架的幅频响应曲线和刀架的共振频率;通过瞬态分析确定超精密刀架前端质点的振动轨迹为椭圆轨迹。动力学分析的结果表明:该超精密刀架可以实现超声椭圆振动。