高架桥式龙门加工中心滑台结构的动态优化设计

分析了组合封闭薄壁结构中无载构件的特性和对角筋板具有优良扭转刚度的原理,提出以结构的振型为依据,采用适当的筋板结构型式,可以提高结构的动刚度。以此为依据,对高架桥式龙门加工中心的滑台进行优化设计,得到了满意的结果。

XK5020动梁型高架桥式龙门加工中心的研制

介绍了一种动梁型高架桥式龙门加工中心的机械结构、特点及其关键技术,阐述了在产品设计过程中虚拟装配技术的应用,对机床整机进行有限元分析,以提高产品设计的效率和水平。所研制的机床已成功用于生产。

高架桥式高速五坐标龙门加工中心动态仿真与结构优化

在大型高架桥式、高速、高精度五坐标龙门加工中心的动态设计中,通过动态测试的方法获得导轨结合面的特性参数,并将其应用到数字仿真模型中,提高模型的精度。在结构动态分析中采用刚体与柔性体结合的仿真方法,对加工中心的关键部件进行柔性化,分析其对系统相应的影响,并在此基础上对这些主要部件进行结构优化设计,提高系统的动态特性。

高架桥式五坐标龙门加工中心整机动特性分析

基于试验识别机床各结合面参数,本文建立了机床整机有限元模型,并进行了静态、动态和谐响应分析,在此基础上找 出机床结构的薄弱环节,为机床结构优化设计提供技术支持。

基于直接驱动的高速高架桥龙门加工中心研制

介绍了一种采用直线电机直接驱动的高架桥式数控龙门加工中心的机械结构、特点及其关键技术,所研制的机床已成功用于生产。

重切龙门镗铣加工中心结构静动态特性分析

为了在设计阶段精准评估重切龙门镗铣加工中心结构的动静态特性,建立加工中心整机结构有限元仿真模型,分析其静、动态特性。通过模态测试验证动态仿真模型的准确性和有效性,根据分析结果提出加工中心的结构优化建议。结果表明:由于滑枕的静刚度不足,导致加工中心Y方向的静刚度较低,在1 500 N切削力作用下,最大变形可达0.008 137 mm;加工中心的前6阶实测固有频率分别是41.87、55.69、88.06、103.45、129.68、159.41 Hz,前6阶固有频率的平均仿真计算误差为6.5%,立柱和滑枕位置在外部激振力作用下易发生较大的动态变形响应。

基于直接驱动的高速高架桥龙门加工中心研制

高速加工是机床制造业发展的主要方向。介绍了一种采用直线电机直接驱动高架桥式数控龙门加工中心的机械结构、特点及其关键技术,所研制的机床已成功用于生产。

基于链式料仓的加工中心自动上下料生产线设计

随着制造业的不断发展,数控加工中心被广泛应用于各行各业。在数控加工中心的使用过程中,需要人工完成物料的上下料,整个过程不仅生产效率低,而且会出现多工序多次装夹导致加工品报废的情况。针对这一问题,设计了基于链式托盘料仓的加工中心自动化上下料生产线,采用链式托盘料仓存储物料、立式机械手转运物料托盘,提高了生产效率和加工质量,实现了自动化、无人化加工生产。

西班牙尼古拉斯克雷亚 ORIX“高架桥式”龙门加工中心

RIX“高架桥式”龙门加工中心是尼古拉斯克雷亚龙门加工中心系列中最尖端的机型之一,它不仅集超高模块化设计于一体,拥有恒温控制系统、热对称设计、自动换头系统和自动换刀系统,还能达到超乎想象的加工范围,X轴的加工范围可达20 m甚至更大。即便如此,由于其独特的设计结构,使得它在超大加工范围内仍能保持良好的动态性能和刀尖几何精度,从而实现超高光洁度的表面加工。

一种龙门式加工中心横梁的动力学仿真研究

对一种国产龙门式加工中心的横梁关键部件,采用机械系统多刚体动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS进行了静动态特性分析;在考虑重力和切削力作用下,由ADAMS计算出导轨与滑块间的作用力,从而计算出横梁部件的静态变形;通过动态测试和参数辨识方法获得导轨结合面特性参数并将其应用到横梁滑箱系统整体有限元模型中,经过模态分析得到系统固有频率和各阶振型图,并进一步分析了结合面参数变化对横梁滑箱系统整体动态特性的影响。

多轴联动龙门式加工中心主体结构有限元分析

采用有限元软件SAMCEF Mecano,建立了多轴联动龙门式加工中心主体结构的仿真模型,基于结合面特性参数数据库,采用用户自定义矩阵来处理机床结合部的接触问题,对加工中心进行了静、动态特性分析,得出了加工中心的静刚度、模态振型、动刚度。找出了机床的薄弱环节。通过建立动态的有限元模型,对加工中心进行了动力学分析,得出不同时刻应力变化云图。验证了静、动态特性分析的正确性。这些内容为进一步的研究加工中心的动态特性、结构优化设计以及轻量化设计提供了重要依据。

基于干扰观测器的龙门移动式镗铣加工中心同步控制

针对龙门移动式镗铣加工中心同步传动不一致性问题进行研究,应用干扰观测器来抑制加工中心双直线电机驱动的X轴方向上由于外部力矩干扰以及模型参数变化等因素造成的不同步现象。此外,还针对Y轴方向上的由于刀架位置变化导致的X轴方向上的不同步进行了负载动态补偿。仿真结果表明,此种控制方案是十分有效的,具有较强的鲁棒性,动态过程同步误差小,从而能够较好地满足被控对象对高精度的要求。

CNC-2150立式龙门加工中心第四轴的改造

为了解决三轴CNC-2150立式龙门加工中心实现四轴联动的问题,将在机床上增加第四轴的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了系统配置的分析,建立了A轴电气控制与PMC控制程序之间的关系,提出了A轴PMC控制程序嵌入原系统程序的方法。进行了A轴精度检验和产品加工的试验。试验结果表明:A轴的精度达到了行业标准,产品质量合格,机床实现了四轴联动。通过设置、调试A轴参数和控制程序,使A轴稳定可靠运行并可以和原机床一起四轴联动。

大型龙门式加工中心横梁筋板设计与分析

大型龙门式加工中心的龙门式结构中,横梁是其关键部件之一,起着连接滑座、滑鞍等关键部件的作用,而横梁自身的设计结构及布局决定了其静、动态特性,其中横梁筋板的动、静态特性直接关系到加工中心的整机性能。对大型龙门式加工中心常用的4种筋板结构横梁的静、动态特性进行仿真分析,结果表明,O型筋板结构横梁的静、动态特性最优。采用O型筋板横梁的龙门式加工中心的整机性能更好,可更好地保证机床加工精度和效率。

多轴联动龙门式加工中心整机动力学研究

采用有限元软件SAMCEF Mecano,建立了多轴联动龙门式加工中心整机的柔性体动力学模型,通过隐式算法和基于Newmark改进的HHT迭代算法对其进行了动力学求解,分析了其运动误差、速度的变化规律。通过与刚性体模型误差结果的对比,得出了柔性体的弹性变形对运动误差的影响,同时通过速度仿真曲线和理论曲线比较,验证了该动力学模型的正确性。分析结果表明,系统的运动误差和速度变化规律与加工中心本身的固有振动特性、驱动马达和加工中心的非线性因素密切相关。这为进一步研究加工中心的动态性能提供了重要的理论依据。

双直线电机驱动的龙门移动式加工中心H_∞鲁棒自适应控制

对数控龙门移动式镗铣加工中心速度同步控制提出了一种新的H_∞鲁棒自适应控制方法。用有死区和投影校正的递推最小二乘辨识算法对被控对象参数在线辨识,用H_∞鲁棒控制算法对调节器参数在线求解,使系统在未知有界扰动、参数变化和未建模动态等不确定性因素同时存在时,对调节器参数进行自动整定,以保证速度同步控制的鲁棒性。仿真实验结果表明该方案控制效果好,鲁棒性强,可满足速度同步控制要求。

基于SAMCEF Mecano的龙门式加工中心动刚度的仿真分析及立柱截面结构优化

开发了结合面动态特性分析系统,采用有限元法建立了多轴联动龙门式加工中心VX32-60的动力学模型,对其模态进行了理论分析,同时进行了相应的实验研究,通过理论分析与实验结果的对比,得出了加工中心固有频率和振型,验证了结合面分析系统的可靠性。在此基础上,讨论了立柱截面参数对加工中心动态特性的影响,提出了改进方案,提高了加工中心的固有频率,降低了其运动误差。

龙门式铣镗加工中心垂直度超差的工艺补偿研究

龙门式铣镗加工中心床身X轴与横梁Y轴垂直度超差是其垂直度超差的主要方面。对其成因进行分析后发现横梁重力是导致超差产生的重要原因之一。采用有限元分析技术对横梁上11个位置在重力作用下变形进行仿真分析,得到上下导轨基面与定位面的相应变形数值。由此得到基面与定位面应该加工成的形状后对横梁现有加工工艺进行改进。进行工艺补偿后通过试验发现,现有工艺产生的直线度误差基本得以消除,垂直度误差降低了85%,进而说明了工艺改进方法对于垂直度超差问题解决的有效性和可行性。

龙门移动式数控加工中心横梁电悬浮高度的H^∞控制

针对龙门移动式数控加工中心,论文首先提出了将大型移动部件即移动横梁悬浮起来的设想,实现无摩擦高精度快速定位。然后针对扰动设计了可以提高电磁悬浮气隙高度之刚度的H∞鲁棒控制器。该种方法易于工程实现和构成闭环系统。仿真结果表明,这种控制方案有较好的动态、静态特性及鲁棒性,满足对悬浮高度之高刚度的性能要求。

龙门移动式镗铣加工中心自校正调节器控制

对龙门移动式镗铣加工中心两立柱位置同步控制提出了一种新的自校正调节器控制方法。用递推最小二乘辨识算法对被控对象参数在线辨识 ,用H∞ 鲁棒控制算法对调节器参数在线求解 ,使系统在未知有界扰动、参数变化和未建模动态等不确定性因素同时存在时 ,对调节器参数进行自动整定 ,保证速度同步控制的鲁棒性 ,从而间接实现位置同步控制。仿真结果表明该方案控制效果好 ,鲁棒性强 。