机床特性对陶瓷结合剂CBN砂轮磨削比的影响

通过用陶瓷结合剂CBN砂轮对45淬硬钢工件进行磨削试验,深入分析了机床特性对CBN砂轮磨削比的影响,获得了能够进行CBN砂轮高速高效磨削的机床特征参数。

基于响应面方法的数控机床空间动态特性研究

机床运动部件位置姿态在加工空间的变化,造成机床质量矩阵、刚度矩阵以及阻尼矩阵随之变化,导致机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对加工空间机床动态特性的准确预测问题,提出一种基于响应面理论的数控机床空间动态特性研究方法。该方法以数控机床固有频率这一关键动力学性能指标为例,分析机床整机动态特性与机床位置姿态之间的数学关联关系;基于正交试验设计和响应面方法理论,构建预测广义加工空间数控机床动态性能变化的响应面模型,揭示机床动态特性在加工空间的演化规律;并在该响应面模型基础上提出机床动态特性影响因子概念,计算各方向运动部件的位移变化对机床动态特性的影响程度,共同确定机床最优加工位姿和加工路线。将该方法应用于1台3轴立式加工中心,采用正交试验设计确定移动部件的不同位置组合作为计算样本点,在ANSYS仿真软件中计算每个样本点的前5阶固有频率,建立反映位置特征与固有频率数值的2次多项式响应面模型;并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性,以此分析机床前5阶固有频率在加工空间的分布规律及其对x、y、z向位移变化的灵敏度,阐明机床空间位姿对机床动态特性有较大的影响,为机床工艺规划和优化设计提供了新的分析方法及技术支持。

基于机床加工匹配特性的混合流水车间绿色生产调度

针对混合流水车间绿色生产过程中的设备选择和调度目标匹配问题,提出基于机床加工特性的多目标调度模型和改进遗传算法。该算法建立了混合流水车间调度的时间、能耗与成本优化模型,采用模糊隶属方法描述了机床加工特性,在遗传算法求解过程中通过机床加工特性隶属度与调度目标的权重系数匹配关系,建立了自适应的交叉、变异和优势保留策略,在每一代迭代中提高在调度目标方向上的选择压力,加速收敛。通过实例分析对比了不同算法的优化结果,从而验证了模型及算法的有效性,并提出了高效、节能、经济和综合4种调度生产模式,为混合流水车间绿色生产提供了指导。

NURBS曲线机床动力学特性自适应直接插补

提出了一种具有机床动力学自适应能力与曲线前瞻控制能力的NURBS曲线插补算法.算法通过分析加工曲线的几何特征与机床的动态特性,获取曲线插补的前瞻控制信息;并用于指导实时插补.整个插补分两个阶段,首先通过曲线性态与机床特性,运用遗传算法,获取曲线中特殊点的信息,作为曲线插补的前瞻控制信息;然后依据此信息,在实时插补中对插补速度进行校验调整,实现高速曲线插补.该算法较目前同类算法有三个优点:具有机床适应性,能在不同的机床上均可加工出高质量的工件;加工轮廓精度高,进给速度可随曲线曲率自适应调整,保证了插补的轮廓精度;速度波动小,既保证了加工件的表面质量,又避免对机床造成过量冲击.

数控旋压机床旋轮架广义空间位置维动态特性分析

数控旋压机床是集旋压、自动化机械、液压伺服控制等多项先进技术为一体的高科技机床产品。数控旋压机床进行旋压件加工时的精度取决于加工过程中旋轮与芯模的相对间隙。随着数控旋压机床在加工过程中旋轮空间位置姿态的不断变化,旋轮架结构构形及轴间耦合作用也随之发生改变,导致旋压机机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对企业提升大型双轮数控旋压机床动态性能的需求,基于虚拟样机技术,构建了考虑机床结合部动态特性参数的旋轮架系统动力学有限元模型,并基于实际加工工况进行模型边界条件设置。以1阶固有频率为主要参考指标,基于有限元分析模型修正法对旋轮架在广义加工空间中的不同位置进行了模拟模态分析和实验模态分析,研究了旋轮架的动态特性与广义加工空间位置姿态变化之间的关系。数字仿真分析和实验结果表明:对旋轮架1阶固有频率来说,不同位置点的模拟模态值与实验模态值总体吻合较好,平均误差率为2.21%;系统的1阶固有频率、振型及阻尼比随位置姿态的改变而变化;不同位置之间的最低与最高固有频率相差26%左右;X轴坐标越居中,Z轴坐标越大,旋轮架固有频率越低,旋轮振幅越大。证明旋轮架的不同空间位置姿态对旋压机床的动态特性影响较大。所得结论可以用于研制新型旋压机床、优化加工路线和设计最优加工位置。

基于机床动力学特性的NURBS曲线直接插补

提出了一种基于机床动力学特性的NURBS曲线实时插补方法。该方法利用NURBS曲线在小范围内的相似特性 ,采用合理的近似计算 ,保证了计算的实时性 ;通过建立低速点的参数链表 ,实现了满足机床动力学特性的NURBS曲线自适应插补控制。

机床环境温度热特性有限元分析及仿真

环境温度改变会导致机床产生热误差,因此在机床设计初期应着重考虑机床的热态特性。以某立式钻攻中心为研究对象,通过有限元法,对机床整体和各个部件分别进行了热模态分析,并基于响应曲面法对机床与环境温度之间的对流换热系数进行了修正。结果表明,当床身、立柱的对流换热系数为9.48 W/m^2·K,工作台和主轴箱等零部件的对流换热系数为时7.75 W/m^2·K,有限元仿真结果与实验测得的误差为13.5%,具有较高的预测精度。

数控机床热特性评价体系搭建

从数控机床热变形产生机理出发,结合德国"工业4.0"及"中国制造2025"思想,初步搭建了数控机床热特性评价体系。该体系基于对数控机床热特性参数提取及热特性分析,给出了数控机床热特性的5个等级,并指出各个等级的处理方法,为进一步对数控机床热特性进行研究提供了理论依据。

机床稳健性温度敏感点选择及热误差建模

针对VMC1165B立式加工中心,进行机床热特性及温度场分析,基于试验数据,避免进行热机制分析和计算温度场边界条件。采用模糊聚类结合Pearson相关系数法选出4个稳健性温度敏感点建立热误差模型,验证模型预测性能,并与模糊聚类结合灰色关联度选出的非稳健性温度敏感点热误差预测模型对比。结果表明:稳健性温度敏感点热误差预测模型的机床X向最大残差下降了25.44%,Y向最大残差、平均绝对误差和均方差分别下降了25%、23.03%和33.25%。

影响车铣复合机床加工精度的因素分析

影响复合机床加工精度的因素很多,其中主轴系统的精度、机床的动态特性以及刀架的位置精度是影响机床加工精度的主要因素。现对这几个影响因素进行分析,并提出了相应的解决方法。

相对伪随机激振下机床的实验模态分析

本文用实验模态分析方法,对X8132万能工具铣床的动态特性进行了分析,用相对伪随机激振法进行了动态特性试验;在数据处理机上对试验数据进行了处理;识别出了结构的模态参数,以活动图形的形式显示了模态振型.找出了铣床结构的薄弱部件,并提出了改进设计的措施.详细讨论了相关多输入系统的模态参数识别原理、相对伪随机激振原理和提高测试精度的若干措施.研究结果表明,相对伪随机激振法适用于机床结构的动态测试,具有较高的测试精度和效率.

基于指数函数的机床主轴热误差补偿模型

在对机床主轴进行热特性分析的基础上,建立了基于指数函数的机床主轴轴向热误差补偿模型。该热误差补偿模型建模时间短、资金成本低,能够方便快捷地应用到工厂生产环境中。通过实验获得不同转速下的主轴轴向热变形数据。使用回归分析和最小二乘法建立了稳定状态下主轴轴向变形量和时间常数的估计方程,进而建立了基于指数函数的热误差补偿模型。该模型可以预测不同转速下主轴的轴向变形量。通过实验证明了该热补偿模型在机床主轴恒速运转和变速运转两种工况下均具有较高的精度。

CY-K510型数控机床试验模态分析

通过对某厂的数控机床进行CAE理论分析和试验模态分析,识别其各阶模态参数和模态模型,寻找出了机床-砂轮-工件系统的某些固有频率,使该类机床工作时避开其固有频率,从而指导该类机床的优化设计,提高其刚度和精度。

影响机床维修的几个因素

机床是企业的重要设备,由于人们对其维护保养不够或错误操作,造成设备故障或关键部件损坏。本文分析了造成维修不当的人为和物质因素,指出了指导意见。

基于MasterCAM的后置处理技术研究与实现

本文基于MasterCAM通用后置处理系统,应用数控代码导向技术,通过修改其数据库模型,较好地开发配置西门子810D数控系统的专用后置处理程序,解决了该系统处理孔加工固定循环的难题,并成功地应用于实际加工。

通用后置处理中生成固定循环加工指令

介绍了在通用后置处理系统中输出各种固定循环加工指令的实现方法。通过对当今主流数控机床编程手册进行研究,设计数控机床特性文件,该文件与刀位轨迹文件、刀具信息相结合就可以输出各类数控机床的循环加工代码。采用相同的实现方法,也可以实现其它数控机床控制指令的输出。该系统已经在FUNAC,FIDIA,SIEMENS等数控机床进行成功的试验。

基于CATIA的五轴水切割后置处理开发

针对CATIA数控加工的刀位文件,通过分析通用后置处理程序过程,开发五轴联动水切割机床的后置处理程序,解决五轴水切割数控加工的自动编程问题。实际切割结果证明,开发的后置处理程序能够正确将CATIA软件生成的APT刀位数据转换成五坐标水切割数控加工程序。

基于分段刀轨S曲线加减速控制的进给速度优化研究

针对采用恒定进给速度加工复杂曲面的加工效率不高问题,研究了基于分段刀轨加减速过渡的进给速度优化方法。以刀轨几何特点和机床运动学特性为约束,将刀轨进行分段并为每个刀轨段规划进给速度;在相邻的刀轨段中,以S曲线加减速控制中的加速和匀速或匀速和减速方式对进给速度进行过渡处理。实验结果表明了文中方法是可行和有效的。

超高速外圆磨床动态性能分析及诊断

实验振动测试可以评价机床的抗振性能并对机床的振动情况做出分析诊断,因而成为解决机床振动问题的关键手段之一.针对某超高速外圆磨床的振动问题,采用实验振动测试技术,制定测试方案并实施.通过对测试数据的分析和诊断,确定了振动产生原因,并据此给出振动控制建议,最终解决磨床振动问题.

万能工具铣床的结构动力修改

本文根据试验模态分析技术,对 X 8132万能工具铣床的动态特性进行了研究.分别用稳态正弦、瞬态脉冲和伪随机三种激振方法,对铣床进行了动态试验.测试教据在信号处理机上进行了处理;识别出了铣床的模态参数和各阶模态振型;找出了铣床结构的主要薄弱模态和薄弱部件.针对铣床的薄弱部件,进行了结构动态特性的改进设计.改进后的切削对比试验表明,铣床的动态特性有了显著提高.