基于磁流变阻尼器的滚珠丝杠进给系统主动抑振研究

针对滚珠丝杠进给系统轴向振动影响工件的加工质量和精度保持性的问题,将磁流变阻尼器应用于机床滚珠丝杠进给系统轴向抑振。设计磁流变阻尼器,进行磁流变阻尼器阻尼特性试验,采用最小二乘法和BP神经网络对阻尼力进行了辨识。建立带有磁流变阻尼器的机床滚珠丝杠进给系统单自由度振动模型,基于Runge-Kutta法计算了系统的动态响应。通过数值计算发现:阻尼器输入电流由零逐渐增大时,系统能够快速趋向于稳定;由幅频曲线可以看出,磁流变阻尼器抑制滚珠丝杠进给系统的振动是可行的。最后试验验证了磁流变阻尼器能够很好地抑制滚珠丝杠进给系统的振动。

新型管道环切机切割方案设计及进给轨迹规划

刀旋式切管机采用刀具绕固定管道外围旋转的方式进行环形切割,在需要精密切割薄壁管材的场合中得到了广泛的应用,但其进给轨迹常为直线或弧线,存在相对单一、无法实现柔性化切割等问题。为此,提出一种新型管道环切机,其核心部件为冗余驱动环切机构,可以在平面内移动以控制环切进给量,并以半圆管道包络切割为例,基于5-6-5-6-5分段高次多项式曲线进行进给轨迹规划,搭建样机平台进行仿真和实验研究。结果表明:实际轨迹与理论轨迹具有一致性,且切割过程较为柔顺,管道切口质量较好,验证了管道环切机结构设计的合理性和柔顺切割的可行性。

基于构造绝对值三角函数的光栅信号细分

为了进一步提高光栅传感器的测量精度,需要对信号进行细分,但光栅莫尔信号的细分精度取决于信号的质量。本文利用归一化并结合CORDIC的方法补偿了直流、幅值、相位等误差,利用补偿后的信号构造绝对值三角函数,实现一个完整周期信号的16倍细分,并通过MATLAB进行了仿真,验证了该方法的可行性。

基于阿贝原则的机床主轴误差测量研究

机床测量是误差补偿的前提,分析主轴箱移动时产生的阿贝误差原因,给出主轴箱沿Z轴移动时X方向和Y方向的直线度误差,根据主轴箱直线度误差数据进行建模并给予补偿,结合具体的工程实例验证了阿贝误差补偿的有效性。

基于相对熵-TOPSIS的机床可再制造性方案评价系统开发

可再制造性评价是机械装备再制造过程的重要环节,可再制造性评价方案直接影响再制造机床的质量及成本。针对机床可再制造性方案评价问题,提出了基于相对熵-TOPSIS的机床可再制造性方案的评价方法。首先,建立了基于机床易回收性、可拆解性、再制造技术性的可再制造性评价体系;然后,采用可拓层次分析法计算各指标权重,并应用相对熵-TOPSIS的评价方法进行最优方案筛选;最后,结合C#语言、SQL数据库等工具开发了机床的可再制造性方案评价系统,并将其应用于某机床制造厂滚齿机床再制造,对该方法可行性进行应用验证。

卧式摆头加工中心动横梁热固耦合特性研究

以五轴加工中心为代表的高端数控机床是国家重要战略物资,具有很高的综合性能需求。基于热固耦合分析方法,针对卧式加工中心中承载摆角铣头的动横梁进行结构特性研究。建立焊接式动横梁的实体单元热固耦合有限元模型并进行仿真,分析动横梁在结构静力载荷和热载荷综合作用下的变形和应力。采用多元回归拟合方法,研究不同结构参数对动横梁结构特性的影响规律,并根据影响规律对结构参数进行优化调整。在质量基本不变的情况下,优化后的动横梁焊接结构的Y轴最大位移减少了10.489%,最大应力减少了41.06%。

基于EFAST方法的三坐标数控机床几何精度灵敏度分析

机床几何误差是影响机床加工精度的主要因素之一,本文针对机床几何误差建模、几何精度灵敏度分析、筛选关键几何误差等问题进行研究。结合多体系统理论和齐次坐标变换建立三坐标数控机床的几何误差模型,求解机床空间位置误差表达式。使用雷尼绍XL-80激光干涉仪对三坐标数控机床进行几何误差测量试验,将测量结果导入九线法误差辨识模型,辨识三坐标数控机床的21项几何误差。应用Simlab软件中的拓展傅里叶幅值灵敏度检验方法(EFAST)对三坐标数控机床的几何误差进行灵敏度分析,并筛选出影响三坐标数控机床加工精度的关键几何误差。此外,以关键几何误差为基础,建立三坐标数控机床的简化几何误差模型,与三坐标数控机床的几何误差模型进行对比分析。结果表明,该方法可合理经济地提高三坐标数控机床加工精度及几何误差补偿。

基于改进分段三次Hermite插值的机床复合误差建模与补偿

为降低精密卧式加工中心几何误差与热误差而产生的复合误差,文中提出一种基于改进分段三次Hermite插值(improved piecewise cubic Hermite interpolation, IPCHI)算法的复合误差建模方法。为建立复合误差模型,在JIG630精密卧式加工中心上开展试验,采用温度传感器和激光干涉仪分别获取机床温度值和定位误差分析整个温升过程中的误差数据,总结误差分布规律,运用IPCHI算法识别并建立几何误差和热误差的数学模型。运用复合误差模型进行补偿实验,精密卧式加工中心常温下的最大定位误差从-10.1μm降至2.3μm,补偿77%;温升之后定位误差从-19.8μm降至2.6μm,补偿87%,验证了IPCHI模型在实际误差补偿中具有明显的补偿效果。

磁-球轴承复合支撑电主轴振动特性分析

为提高电主轴系统刚度和抗振能力,提出一种由磁悬浮轴承和角接触球轴承共同支撑的复合支撑电主轴,通过球轴承保证主轴系统刚度,引入磁轴承控制系统对主轴振动进行抑制,实现电主轴系统在球轴承低预紧状态下仍具有较好的动态性能。基于ANSYS模态分析、谐响应分析和瞬态动力学仿真,分析了不平衡质量引起的振动响应,比较了磁-球轴承复合支撑电主轴和球轴承支撑电主轴的振动特性。搭建复合支撑电主轴试验平台,对该复合支撑电主轴进行振动特性测试与分析。结果表明,复合支撑电主轴与球轴承支撑电主轴相比,复合支撑系统可以有效提高转子的临界转速、降低转子的振动幅值和球轴承应力,使电主轴具有较高的动态刚度。

基于无透镜散斑图像编码的集成式光谱检测

近年来,片上光谱检测技术由于其优异的集成特性在各种应用中引起了广泛的关注。得益于集成在各类便携式平台的低成本图像传感器,与波长相关的图像编码技术成为一种新兴的集成式光谱检测方法。为了准确地对图像中的光谱信息进行解码,通常需要物镜和较大的工作距离,这些都不可避免地增加了光学系统的复杂性和整个检测系统的尺寸。文中提出了一种基于卷积神经网络算法的新型散斑图像编码技术,通过将纳米散射结构直接集成到图像传感器表面进行散斑成像,实现了无需光学镜头的片上集成式光谱检测功能。这种高集成、低成本的光谱检测方法和器件利用先进算法克服了有限硬件资源造成的弱光谱检测能力,有望在现场快检和分布式传感网络等领域得到应用。

立式加工中心直连式主轴的结构设计

在分析直连式主轴优势的基础上,设计了立式加工中心直连式主轴的结构。对立式加工中心直连式主轴的主驱动部分和主支撑部分进行了理论验算,对刀具系统和冷却系统进行了分析,并进行了动平衡设计。

挤压变形对Mg-4Zn-3Cu合金组织与力学性能的影响

采用半连续铸造Mg-4Zn-3Cu合金铸锭进行了420℃×24h均匀化退火,系统研究了不同温度下二次挤压变形对合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,采用挤压加工的方法可提高铸态Mg-4Zn-3Cu合金的组织及力学性能,挤压变形后的合金具有大量孪晶,这是由于孪生机制是合金挤压塑性变形过程中重要的变形机制。在360℃二次挤压后的合金强度最高,抗拉强度为277MPa,屈服强度为181MPa。这是因为在低温挤压时,相比于晶粒细化的强化作用,织构弱化作用是主导因素。因此,在260℃下二次挤压的Mg-4Zn-3Cu合金强度较低。

气动夹具系统改进设计

某机加工企业因业务发展需要新接收一批零件,但该企业现有气动机床夹具设备不能胜任其定位及加工精度要求,在不增加过多成本的基础上,对现有气动夹具系统改进设计做详细论述,并给出各设计环节的气动系统图、设计说明及设计完成后的气动夹具总图。将设计完成后的夹具系统在Automation Studio 7.0 Professional软件中建模并仿真,分析各缸线性位置-时间关系;各缸起步伸出时在0~50 mm范围内3个缸同步,有效提高了设备的生产效率。在51~250 mm长度范围内夹紧缸运动速度开始降低,实现定位缸先定位。退出时由于夹紧缸垂直布置原因,在250~233.69 mm范围内出现微小波动,其波动范围在16.3 mm;由于此段为各缸退出段,对零件加工精度无影响。正常工作后各缸运行平稳,波动现象消失,满足加工要求。最后将改进后的气动系统和原系统作对比分析,结果表明:改进设计后的气动系统不仅能够完全胜任新零件的加工精度要求,且有效避免了原设备故障率高、维护保养困难、设备成本高、噪声大的诸多不足。

涂装尾气沸石转轮吸附+CO催化燃烧系统

介绍在涂装尾气治理中常用的沸石转轮+CO催化燃烧系统,通过系统组成及工艺流程,阐述其应用特点、适用范围和净化效果。

铣镗床主轴箱平衡补偿系统故障诊断与维修方法

为进一步探究落地铣镗床主轴箱平衡补偿系统的故障解决策略,以MCMG 180 LG型落地铣镗床设备的钢丝绳断裂故障为例,通过力学分析方法对故障进行诊断,明确引发故障的主要原因。基于该设备主轴箱平衡补偿系统的液压控制原理,对其PLC控制程序和控制逻辑进行优化,有效解决故障。

基于UG模型的SK40刀柄预平衡设计

主要讨论了由SK40刀柄不对称结构设计引起的动不平衡问题。通过UG软件建立SK40刀柄预平衡模型,并计算了不平衡量。通过动平衡试验对建模进行验证,试验结果符合理论设计。

中型数控机床防护轻量化设计

数控机床轻量化设计是实行绿色制造的一条有效途径,机床防护是机床的一个功能部件,也应该进行轻量化设计。为探寻中型数控机床防护轻量化的一种有效途径,文中采取有限元静力分析的方法,选择一款量产数控机床防护的一扇维修门作为研究对象,通过对同结构不同板厚强度、同结构不同形式加强筋的比较,优选出最佳防护结构设计方案。优选出来的最佳设计方案不仅比实际量产的方案质量明显减轻,而且在强度方面也有所提升,证实了文中采取途径的可行性与有效性。

卷烟厂制丝车间电气设备维修模式及措施探析

随着我国经济的不断发展,卷烟工业对我国的经济起到了推动作用,制丝车间是卷烟厂的重点车间,电气设备的运行压力比较大,如果没有经过严格的维修会给设备运行造成阻碍。因此,研究卷烟厂制丝车间电气设备维修模式和措施,可以很好地了解目前卷烟厂制丝车间电气设备维修的现状,找到维修模式存在的不足和漏洞,针对这些不足和漏洞制定相对应的处理方案,以便能够优化电气设备的维修模式,加强维修人员与维修模式的配合程度,减少维修人员的维修和保养压力,提升设备运行的安全与质量,推动卷烟厂制丝车间的综合发展。

西门子611系列伺服驱动系统测试平台

西门子611系列伺服驱动系统技术成熟、通用性强,广泛应用于工业制造领域。目前多数企业选择第三方维修的方式修复故障模块,降低设备运维成本。经第三方维修的模块直接上机测试存在一定风险,因此对维修后的模块进行测试十分必要。提出一种最小化测试平台方案,可完成驱动器模块、电源模块、伺服电机及部分控制模块的测试。

关于绿色建筑给排水设计的节水措施探究

绿色建筑是一种可持续发展的建筑设计理念,建筑工程通过整合当下先进的工程技术利用绿色环保的设计理念降低建筑工程对环境的影响。随着我国对于生态环境保护领域的不断重视,绿色建筑也逐步替代传统建筑走进了大众的视野,在绿色建筑的设计中给排水系统是一项极其重要的工作内容。优秀的排水系统能够极大程度上提升绿色建筑的水资源利用和水资源管理,优化绿色建筑中给排水的节水措施是当前建筑工程领域急需探讨和研究的一项问题。本文通过结合当下绿色建筑中普遍的节水技术与排水系统设计情况,分析传统的节水措施在绿色建筑工程中的实际应用情况,提出一系列的改进和优化建议。通过比对不同的设计方案对于水资源利用效率和环境的影响程度,探讨绿色建筑给排水设计未来的发展趋势与可持续化的研究方向。