线性化处理前后开式静压工作台动态特性比较

目前,静压支承主要是作为线性系统进行动态性能分析,但线性化造成的误差未进行分析。以多头泵调节下的开式静压工作台为对象,推导出工作台关于压力、流量的非线性微分方程组。一方面,对工作台支承系统进行线性化处理,利用Laplace变换的方法获得了系统的传递函数,采用Routh判据对其进行稳定性判别,并绘制系统的阶跃响应和脉冲响应曲线。另一方面,采用四阶Runge-Kutta法,利用Simulink工具箱搭建非线性系统的框图,并绘制系统的阶跃响应和脉冲响应曲线。对比两种方法得到的阶跃响应曲线,线性化系统与原系统的响应曲线差别较小,精度能够满足正常的工程需要,线性化处理对于多头泵调节下的开式静压工作台是可行的。因此对静压工作台进行动态性能分析,绘制出幅频、相频、动刚度曲线图。所做的研究对比分析两种方法得到的多头泵调节下开式静压工作台的响应结果,为工程的实际应用提供了参考依据。

静压工作台油膜厚度智能补偿控制方案

为了使静压工作台能够保持最佳的油膜厚度,提出了一种基于调节电机转速继而控制多头泵流量的油膜厚度补偿控制方案,介绍了该控制方案的液压控制原理,建立了相应的控制流程图和各个环节的数学模型,并且利用MATLAB中的Simulink模块建立了相应的控制模型系统,设置仿真参数进行仿真,验证了智能补偿方案和控制系统的可行性。

高速重型立车闭式静压工作台

分析了传统立式车床开式静压工作台的结构和工作特性,研究了新型闭式静压工作台的结构特点及性能特性,新型静压油垫的应用及供油方式的组成。

基于音圈电机驱动的纳米级空气静压工作台设计

针对超精密金属切削加工开发了一款基于音圈电机驱动的纳米级空气静压工作台,阐述了它的工作原理、结构配置以及驱动与控制系统设计方法,并对它在空载条件下的定位性能和实际金属切削性能进行了测试与评价。实验结果表明,该工作台可实现1 nm级的定位精度,并可用于纳米级精度的金属切削加工。

超重型静压工作台的结构设计

由于当代机床行业正向超重载型、超大型、高精度、高可靠性、高自动化方向发展,对数控机床要求工作台的直径越来越大,承载越来越重。为满足上述要求,开发研制了内圈圆工作台和外圈两个半型工作台,从而使工作台的刚度增强,工作台导轨采用双圈静压导轨,从而使承载能力大大增强。

重型静压回转工作台夹紧机构优化设计

重型静压回转工作台夹紧机构往往都是碟形弹簧夹紧形式,夹紧力较大,夹紧后对工作台台面的跳动精度影响较大,且受结构、安装空间等因素限制的原因,往往铸件加工难度大,后期的维修、装配不便。针对上述问题,利用有限元分析结合工程实践经验,设计了一种新型的夹紧结构。经实际工程应用证明,优化后的回转工作台整体的静刚度和固有频率提升,夹紧后几何精度不佳、工艺性差的问题得到有效解决。

超精密液体静压回转工作台研制

对某高精度立式磨床用回转工作台采用液体静压直驱转台总体技术方案以保证其良好的动态特性和回转精度;支承系统采用液体静压支承以获得高的承载能力、刚度以保证工艺系统刚性;针对转台高动态回转精度要求,考虑油膜误差均化,确定了其关键零件部件精度并采用手工研磨方式保证了其制造精度,实现了转台系统全转速范围内0.25 μm动态回转精度;针对电动机发热和油膜剪切发热,采用稀油大流量静压支承、止推上置电动机下置、电动机强冷等技术措施保证了回转工作台良好的热态特性,工作端热伸长小于4 μm。研制的静压回转工作台应用于立式磨床,实现了外圆内孔圆度0.45 μm的磨削精度。

静压支承工作台主变速箱振动测试诊断

振动测试与诊断用来评价设备的抗振性能和检验振动分析的正确性,因而成为解决设备振动问题的一个重要技术手段.针对立式数控车床静压支承工作台主变速箱在实际使用中的振动问题,提出了振动测试方法和系统化的测试流程,采用振动监测诊断法对主变速箱进行振动测试诊断.以某厂5米立式数控车床主变速箱为例,运用vib-Graph软件,进行振动测试,分析振动原因,得出诊断结果,证明了所提振动测试流程及方法的有效性.

一种闭式静压回转工作台新型结构设计

针对原有的滚动导轨、动压导轨、开式静压导轨等结构不能满足工作台高回转精度的要求,设计了闭式静压导轨高精度回转工作台,它是当今机床工作台领域的一种新技术。

数控滚齿机工作台油膜厚度控制研究

针对大型数控滚齿机静压工作台,为保证工作台具有高加工精度和良好的平稳性,工作时需对工作台与机床底座间油膜厚度进行有效调节控制,保持油膜厚度始终处于最优范围。在介绍了工作台液压控制方案后,提出一种基于变步长搜索法的大型工作台油膜厚度调节控制技术。该研究方法为工作台油膜主动控制系统的研制提供了可靠的理论支持。

恒流静压技术在机床工作台上的应用

介绍了立式车床工作台导轨采用恒流静压导轨的结构形式及计算设计过程,通过机床在特殊环境及最大载荷运动状态下,工作台导轨间隙的确定,计算出流量,选择了油泵及电机。

静压回转工作台油膜流场数值模拟与分析

针对静压回转工作台间隙油膜的温升导轨回转工作台本体热变形的问题,采用计算流体力学软件FLUENT对油膜的温度场与压力场进行数值模拟与分析。研究了回转工作台转速和油腔深度对油膜温度场与压力场的影响规律。计算结果表明:油膜压力随着转速的提高而减小,油膜压力随油腔深度的增加而减小。油膜温度随着转速的提高而上升,当转速为40 r/min时,油腔温度为322 K,油膜温度过高易导致热变形,影响机床加工精度;当油腔深度大于3 mm时,油腔深度对油膜温度影响不大。仿真结果为静压回转工作台的结构设计提供了一种思路。

在静压导轨工作台上超载加工的实践

一、前言 每台机床都有其严格规定的加工范围、加工性能和生产负荷,而机床的超负荷运行会给机床带来极其严重的后果。例如具有静压导轨工作台的机床超负荷运行,轻音造成工作台轻微变形,重者造成工作台严重变形,导轨严重咬伤。然而在实际生产过程中难免会要求机床超负荷运行,在这种情况下该如何采取必要的保护措施,以减轻对机床的损伤,下面就我厂在CQ5280/1双柱立车上超载加工实践时的具体做法介绍如下。 二、加工实例 CQ5280/1双柱立车最大加工直径为8000mm,最大加工高度为4000mm,最大加工重量当工作台最高转速时为32t,在6转以下时为80t。因生产需要,须在该机床上加工直径为6400mm、高3700mm重约110t的三门峡机组水轮机转轮部件,再加上重约10t的工艺垫板,工作台所承受的总负荷约120t,这样机床就严重超载。

大型回转工作台导轨油膜厚度控制方法研究

静压回转工作台导轨油膜厚度随载荷、切削力、油温、黏度等时变工况因素的变化而改变,导致其厚度偏离目标值,影响工作台回转精度。研究油膜厚度的调节方法,对保证零件加工精度具有很重要的工程实际意义。针对变频调速供油的静压回转工作台,分析油膜厚度形成原理及特性,采用工况系数法和3次插值法分别建立了2种油膜厚度控制模型,建模时综合考虑工作台结构尺寸、外载荷及油液黏度等参数的影响。采用米依DT3300电涡流传感器测量系统与Siemens 840DSL数控系统,搭建了油膜厚度检测与调节综合实验平台,通过?2 500 mm静压工作台变载荷实验,验证了两种控制模型对不同载荷下油膜厚度调节的合理性和可靠性,为静压工作台油膜厚度的研究提供了参考。

直驱力矩电机回转工作台维修技术及应用

直驱力矩电机回转工作台因其机械结构简单,性能优越,已成为目前高精度数控机床的首选。但此类工作台各部件制造精度及装配精度非常高,因此一旦出现故障,维修极其困难。以某型号成型磨齿机静压力矩电机直驱回转工作台的故障维修为例,阐述了直驱力矩电机工作台的维修难点,并针对关键步骤进行难点分析,制定维修方案,最终解决故障。

大型车铣磨复合机床静压转台油膜热特性分析及其优化研究

以重型立式磨床静压工作台为研究对象,通过ANSYS Workbench建立油膜-转台这一流固耦合模型,探讨在不同黏度、转速以及入口流量条件下的油膜热特性规律。分析结果表明:封油边出口温升随油液温度降低而逐渐增大;低转速时封油边右侧处有最高温升;在转速为20 r/min时,缝隙处油膜的温度随着流量的增大而增大的,随着入口流量增大油腔压力也逐渐增大。最后再对油垫结构参数进行优化,得出封油边宽度增加会产生更高的油膜温升。研究结果为进一步分析大型车铣磨复合机床运行过程中的热误差控制及结构设计优化提供了参考。

数控立式车床液体静压导轨的设计

介绍大重型数控立式车床工作台静压导轨的结构、工作原理,并根据其特点进行设计计算和选择合理的油腔形式,以保证工作台导轨有较高的刚度。

主轴部件套类零件高精度立式磨床研制

在分析套类工件结构特点和技术要求基础上,以精度为目标,开展了立式复合磨削工艺路线设计及与之相适应的精密立式磨床研制。所研制的磨床其动态回转精度优于0.3μm的高刚度液体静压直驱式静压回转工作台和运动直线度优于0.2μm/200 mm的高刚度液体静压导轨很好地保证工件磨削圆度和母线直线度。研制的机床实现了内孔磨削圆度0.7μm,外圆磨削圆度优于0.45μm的磨削效果,能满足各种高精度主轴部件套类零件高精度磨削。

Effect of working parameters on performance characteristics of hydrostatic turntable by using FSI-thermal model

Effects of working parameters on performance characteristics of hydrostatic turntable are researched by applying the fluid-structure-thermal coupled model.Fluid-structure interaction(FSI)technique and computational fluid dynamics(CFD)method are both employed by this new model,and thermal effects are also considered.Hydrostatic turntable systems with a series of oil supply pressures,various oil recess depth and several surface roughness parameters are studied.Performance parameters,such as turntable displacement,system flow rate,temperature rise of lubrication,stiffness and damping coefficients,are derived from different working parameters(rotational speed of turntable and exerted external load)of the hydrostatic turntable.Numerical results obtained from this FSI-thermal model are presented and discussed,and theoretical predictions are in good agreement with the experimental data.Therefore,this developed model is a very useful tool for studying hydrostatic turntables.The calculation results show that in order to obtain better performance,a rational selection of the design parameters is essential.