基于有限元法的数控铣床双摆铣头振动特性分析

双摆铣头是数控机床的重要部件之一,工作中承受铣削力和驱动力等载荷的作用。其工作性能,对机床的加工精度、零件表面质量和生产效率影响很大。本文基于UG平台建立了双摆铣头的CAD模型,将CAD模型导入到ANSYS平台中,通过分析载荷边界条件,建立双摆铣头的力学分析模型;然后进行双摆铣头在2种极限工况下的模态分析,获取其固有频率和对应的振型;进而计算出结构在不同频率下的响应曲线。基于响应曲线,分析峰值频率对应的应力与变形,找到双摆铣头发生共振的频率范围,以实现高精度的铣削和刀具的长寿命。

直驱式双摆铣头热结构耦合分析研究

双摆铣头在工作中承受铣削力和驱动力等载荷的作用。其整体结构的温度场分布对机床的加工精度、零件表面质量和生产效率影响很大。文章基于UG平台建立了双摆铣头的A轴CAD模型,将模型导入到ANSYS平台中,通过分析部件之间的连接关系,确定A轴的结构热源、对流条件和约束边界,进而确定A轴结构的相关力学参数,建立A轴力学分析模型;然后进行对A轴进行结构-热耦合分析,获取A轴内部温度场分布,将温度场分布结果作为A轴结构分析的输入条件,进行A轴热变形和热应力分析,获取A轴最大的热变形和热应力位置,为结构设计及电机周围冷却液循环系统设计提供设计依据。

直驱双摆铣头综合性能测试研究

介绍了直驱双摆铣头的总体结构以及性能测试总体方案,并对其运动性能、A/C轴的输出力矩性能和温度性能进行了测试和分析研究。通过理论指标与实际测试相比较得出测试方案合理有效,为检验研制直驱双摆铣头的加工实用性及直驱双摆铣头的产业化奠定了基础。

直驱双摆铣头A轴摆动组件加工工艺

基于CAD/CAM一体化技术,对直驱双摆铣头A轴摆动组件进行制造工艺分析,提出采用组合加工、调质后修配关键工位和易变形面的特殊工艺路线。采用Pro/E完成零件的CAD设计,利用Pro/E和PowerMILL的接口技术,将三维模型导入PowerMILL中,完成A轴摆动组件的CAM加工编程及仿真。该方案在现场实际加工中获得了显著效果。

基于ANSYS Workbench的A/C双摆铣头模态分析

A/C摆角铣头是五轴联动大型数控铣床的关键部件,其动态特性直接影响铣床的加工精度和表面粗糙度。以A/C摆角铣头为研究对象,利用三维建模软件Pro/E 4.0对A/C双摆铣头进行三维建模,导入ANSYS Workbench1 3.0有限元分析模块中进行模态分析,得到了模型的前6阶固有频率以及振型,研究了固有频率对铣头结构的影响,避免了共振产生,找出了结构的振动薄弱部位,为铣头结构优化设计提供理论参考。

直驱式A/C轴双摆角铣头模态分析

用有限元方法计算了直驱式A/C轴双摆角铣头的振动特性,给出铣头结构的前4阶振型,研究了A轴摆角对铣头结构固有频率的影响。铣头在工作中其固有频率为区间值,1阶固有频率(120.48,122.91),2阶固有频率(139.68,142.08),3阶固有频率(328.68,331.9),4阶固有频率(369.68,372.45)。该计算为该类型铣头的设计和改进提供技术支持。

直驱式双摆角铣头C轴传动部分有限元分析

直驱式大功率A/C轴双摆角铣头中C轴采用两个力矩电机并联的方式来传递转矩,因此C轴传动部件的长度较大,且承受较大的转矩。用有限元方法分析C轴传动部件的扭转刚度,发现隔套的扭转变形量在C轴传动部件中占有较大的比例。在C轴结构设计允许的范围内,通过降低隔套长度并增加其外径,可以有效地增加C轴传动部件的刚度。

直驱式A/C轴双摆角铣头C轴结构单元有限元分析

直驱式大功率A/C轴双摆角铣头中C轴采用两个力矩电机并联的方式来传递扭矩,因此C轴长度较大,其传动件承受较大的扭矩。用有限元方法分析了C轴转动时传动件的扭转变形,以及C轴锁紧时壳体的径向变形和扭转变形。发现隔套是C轴扭转刚度最薄弱的环节,要提高C轴传动部件的扭转刚度,可根据结构设计缩短隔套长度或增加其外径。该计算可以为该类型铣头的设计和改进提供技术支持。

基于激光干涉仪的A/C轴双摆角铣头定位误差检测与辨识

A/C轴双摆角铣头是中、大规格五轴联动加工中心的关键功能部件。分析了A/C轴双摆角铣头的误差构成,包括两个定位误差、三个尺寸误差与三个角度误差,分析了三个尺寸误差与三个角度误差的检测手段与补偿方法,针对两个定位误差采用Renishaw激光干涉仪并配以RX10回转基准分度器的方法进行检测,介绍了Renishaw回转轴测量系统的工作原理,并详细说明了利用该系统进行A轴与C轴定位误差检测的方法。

直驱式A/C轴双摆角铣头的扭转刚度

大功率、直驱式双摆角铣头是高档五轴联动数控铣床的核心部件,欧美等工业发达国家将其作为战略物资限制出口,因此自主研发该类铣头对提升国防安全具有重要意义。简要介绍了自主设计铣头的机械结构以及主要性能参数,用有限元方法计算了铣头在C轴转动和C轴锁紧2种工况下的扭转刚度,得到A轴摆角与铣头整体结构刚度的关系曲线图,A轴摆角为0时铣头的扭转刚度最大,A轴摆角为90°时铣头的扭转刚度最小,铣头在锁紧时较转动时的扭转刚度大。该计算可以对铣头的设计和结构改进提供技术支持。

A/C轴双摆角铣头发展现状与关键技术

A/C轴双摆角铣头是中、大规格龙门式五轴联动加工中心的关键功能部件。分析了国内外A/C轴双摆角铣头的发展现状,指出了国内现有水平与世界先进水平的技术差距,并详细阐述了该类产品的关键技术,主要包括直驱技术、机械传动消隙技术、旋转轴夹紧定位技术、A轴自动交换技术,几何误差检测与补偿技术,详细阐述了各个关键技术的技术特点以及在A/C轴双摆角铣头中的应用方法,对我国A/C轴双摆角铣头今后的研发工作起到了重要的推动作用与借鉴意义。

立式双摆角铣头几何误差数学建模与解耦研究

通过激光干涉仪与RX10回转基准分度器对B轴与C轴的定位误差进行检测与补偿,使得几何误差总数由12项减少为8项,因此,最终可以通过几何误差数学模型求得各几何误差的唯一解。

木工双摆角铣头C轴回转精度测试与分析

介绍了木工双摆角铣头的结构原理,借助激光干涉仪对双摆角铣头C轴回转定位精度和重复定位精度进行测试,并对测试结果进行误差分析。结果表明:木工双摆角铣头C轴回转精度基本符合技术要求,测试结果呈现一定的规律性,可通过控制系统进行误差补偿来进一步提高精度。

A/C轴双摆角铣头定位精度与重复定位精度检测

A/C轴双摆角铣头的定位精度与重复定位精度是影响数控铣床加工精度的重要因素。对铣头的定位误差进行了详细分析;介绍了利用激光干涉仪对其定位误差与重复定位误差进行测量的方法,设计了其主要部件A轴与C轴的定位误差与重复定位误差的检测方案。通过测量得到有关实验数据,对实验数据进行整理分析,得出实际定位误差与重复定位误差,与预先的精度设计指标相比较,满足实际加工精度要求和设计要求。

A/C轴双摆角铣头共性关键技术研究

A/C轴双摆角铣头是中、大规格五轴联动加工中心的关键功能部件。针对A/C轴双摆角铣头共性关键技术进行深入研究,详细阐述直驱技术、夹紧定位技术、齿轮消隙技术、蜗轮蜗杆消隙技术在A/C轴双摆角铣头中的应用。这些共性关键技术的研究将促进我国A/C轴双摆角铣头的研发。

A/B双摆角数控万能铣头摆角力矩的计算研究

通过理论推导和计算给出了A/B双摆角数控万能铣头摆角力矩的计算公式,并初步验证了公式的正确性。摆角力矩计算公式的研究对摆角铣头的结构设计具有重要的指导意义。

海德汉iTNC530数控系统在A/C轴双摆角铣头几何误差补偿中的应用

A/C轴双摆角铣头C轴轴线、A轴轴线与主轴轴线之间存在3个位置误差与3个角度误差,6个几何误差严重影响曲面零件的加工精度。通过百分表以及海德汉iTNC530数控系统可以补偿3个位置误差,而3个角度误差只能依靠提高零部件加工精度或采取若干调整措施才能予以解决。

双摆角铣头几何精度检测及五轴补偿

双摆角铣头几何精度主要有8项要求,包含了铣头各轴之间的空间位置精度和切削主轴自身的精度要求。在整个装配和精度控制过程中,首先用机械补偿的方式调整轴线之间的角度偏差,其次是A轴和C轴的定位精度和重复定位精度补偿,而最后补偿对RTCP精度有影响的铣头各轴线之间的位置偏差,从而完成双摆角铣头的整个精度调整,达到设计要求。

双摆角数控万能铣头技术概述

双摆角铣头(以下简称双摆头)是五轴加工机床的关键功能部件之一,摆叉式结构是双摆头的典型结构。根据驱动方式的不同,双摆头可分为直驱式双摆头和机械式驱动双摆头,根据各自的优点和不同的加工需求应用于不同的场合。双摆头产品是一个集机械、液压、电气等为一体的高度集成系统,直驱技术、液压电气走线技术、密封技术、冷却润滑技术、制动技术、消隙技术、定位控制技术等都是双摆头设计中的关键技术,双摆头将朝着电主轴自动更换和三轴摆头技术方向发展。

基于灵敏度权重的双摆角铣头传动精度定量分配

针对基于行星减速机构的双摆角铣头传动部分结构复杂,传动误差影响因素众多,导致传动精度分配困难的问题,提出了一种灵敏度计算与加权分配相结合的传动精度定量分配方法。首先建立双摆角铣头传动链的误差模型,根据其定位精度要求和传动误差分析结果确定总传动误差允许值;然后根据各传动误差项对总传动误差影响的灵敏度值,筛选出对传动精度影响较大的误差项,并对其灵敏度值进行归一化处理;最后对较大误差项进行加权分配,得到符合精度设计要求的16种精度分配方案,进而选出满足经济性要求的方案。该方法推导过程物理意义明确,操作性强,可避免低灵敏度误差项对精度分配的干扰,提高了精度分配效率,对多误差复杂系统的精度优化分配具有指导意义。