数控龙门铣床X轴抖动故障分析与处理

数控机床抖动是日常维修常见的一种故障类型,造成故障的原因非常广泛,且不易判断查找。对数控龙门铣床X轴抖动故障的分析与处理过程进行了详细阐述,并介绍了数控机床蜗杆与蜗母条配合间隙的调整方法及相关注意事项,为该类传动方式的数控机床抖动故障处理提供了经验借鉴。

三轴联动数控龙门铣床加工高炉冷却壁内框面的工艺应用

某钢厂炼铁高炉铁口处冷却壁由于炉皮、铁口框制作和安装时存在累计误差,冷却壁安装后其内框与铁口框下方没有间隙,无法浇灌耐火材料,需要对内框面进行加工修复,对尺寸精度、光洁度要求不高。将冷却壁底面水平放置加工为变换角度的圆弧曲面加工,本文主要介绍了利用三轴数控龙门铣床加工该内框面的工艺方法。

XK2425/5L五轴龙门铣床主体结构有限元分析

为提高五轴龙门铣床的整机结构性能指标,提出了机床关键零部件与整机并行优化设计的思想。运用CAE工程分析软件,建立了五轴龙门铣床关键零部件及整机的有限元模型,并对其主体结构进行了重力、切削力载荷下的静刚度分析以及关键零部件和整机的动态刚度仿真分析,找出了结构中的薄弱环节,并在此基础上对机床中关键零部件的结构参数提出了改进方案。分析结果表明,改进后的结构方案在整机自重降低632Kg的情况下,静刚度由50.2N/μm提高到68.4N/μm,一阶固有频率由30Hz提高到42Hz,整机性能指标得到显著提高。

基于ANSYS Workbench龙门铣床横梁的多目标优化

利用Solidworks软件进行三维建模,以ANSYS Workbench有限元分析作为横梁优化分析平台。对龙门铣床横梁进行动静态有限元分析。针对横梁的结构尺寸进行灵敏度分析,针对提高横梁固有频率和降低横梁质量为出发点。最终分析出影响横梁固有频率和质量较大的3个尺寸,以此为基础进行多目标优化。结果表明:优化的结果提高了横梁部件的固有频率,比原基础上提高了1.8%,质量比原来基础上降低了2.3%,实现了横梁多个参数的优化,提高了铣床的加工精度。为龙门铣床横梁优化设计提供了新的方法。

大型龙门铣床关键件的模态分析

摆角铣头与滑枕是大型龙门铣床的关键部件,它的动态特性直接影响铣床的加工精度和表面粗糙度。以摆角铣头与滑枕为研究对象,采用Pro/E3.0建立实体模型,利用有限元软件ANSYS对其进行模态分析,并采用ODS(Operating Deflection Shapes)测试方法对其进行试验模态分析。通过试验模态分析与ANSYS模态分析结果的对比,提出了摆角铣头与滑枕结构上的薄弱环节,从而为提高铣床动态特性,优化铣床结构提供了依据。

龙门铣床的动、静特性研究

构造了龙门铣床的有限元模型,结合工程实际,定义了龙门铣床的静刚度,进而考察了龙门铣床的动、静力学特性,以及铣头在不同工位和主轴伸出长度对铣床动、静特性的影响。探讨了重力和切削力对整机变形的影响及各主要部件对整机刚度的贡献。所得结论为龙门铣床的结构设计和改型奠定了重要的理论基础。

基于ANSYS的卧式龙门铣床轻量化设计

利用ANSYS有限元软件对TK6363型卧式龙门铣床立柱进行了仿真优化分析,计算结果表明铣床立柱结构设计不够合理,导致铣床用材量增多,制造成本升高。通过优化立柱内部加筋板布局形式,实现了在保证加工精度条件下的最优用材量,产品性价比得到大幅提升。同时计算分析了改进前后铣床立柱的振动特性,改进前后铣床立柱基本振动形式没有发生明显改变,改进后立柱各阶频率均有提高。实践表明,该研究不仅解决了工程实际问题,而且为卧式龙门铣床立柱的结构设计提供有益参考。

基于有限差分法的重型龙门铣床大跨距横梁重力变形曲线计算方法

为解决重型龙门铣床大跨距横梁由于铸件材质、制造工艺等因素导致重力变形有限元仿真结果不准确的问题,基于有限差分法提出一种大跨距横梁重力变形曲线的离散化计算方法。利用有限差分法、简支梁弯曲理论和固支梁扭转理论建立了横梁重力变形的离散化模型。假设横梁离散段的抗弯刚度为变量,结合横梁自重变形曲线和重力变形离散化模型计算各离散段的当量抗弯刚度,表征横梁材质的不均一性。采用有限元仿真方法分离横梁重力变形曲线,得到弯曲变形曲线与扭转变形曲线。应用当量抗弯刚度校正弯曲变形曲线、扭转变形曲线,得到准确的横梁重力变形曲线。实验验证表明,该计算方法相比有限元仿真,能有效提高机床的G10精度。

基于有限元分析的龙门铣床床身减重设计

龙门铣床的床身是决定整机稳定性的基础支撑平台,其设计合理与否将直接决定整机的强度和刚度,因此,对它进行优化设计与分析是实现机床轻量化、高精度、高效率的重要因素。对某公司生产的轻型龙门铣床床身后段进行减重设计,通过三维建模核算床身减重前后的精确质量,然后通过有限元软件分析减重前后的变形情况,对薄弱环节进行改进,在保证床身刚度的前提下,降低了生产成本。

基于模糊故障树的数控龙门铣床加工误差分析与试验

针对数控龙门铣床加工中出现的平面度误差问题进行研究与改进,分析工艺系统因素产生的误差,建立加工平面误差的模糊故障树,通过下行法对其进行简化分析,定性分析影响加工平面度误差的最小割集,运用模糊隶属函数定量分析顶事件的发生概率及底事件的发生概率重要度,确定主要因素为工作台形位误差、定位元件误差、热变形等。使用激光测量技术对安装的工作台平面进行矩形布点测量,根据采集数据建立基于最小二乘法的数学模型,运用Matlab软件定性分析平面度的评定,并对超差区域进行改进,最终实现了机床装配与使用要求。

数控龙门铣床整机动态特性分析

某公司数控龙门铣床是采用经验设计,没有考虑到动态特性对整机加工的影响,而铣床的动态性能对零件的加工质量有重要影响。采用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了整机的有限元模型,对龙门铣床进行模态分析,得到了前六阶固有频率和振型,发现第一阶固有频率较低,容易发生共振。并对龙门铣床进行了谐响应分析,获得动态切削力下刀具的振动响应,找到整机动态特性的薄弱环节,为结构改进提供理论依据。

数控龙门铣床伺服进给系统谐振分析及减振方法

分析了大型龙门铣床数控化改造中所遇到的进给系统谐振问题,指出了速度环谐振频率和机械谐振频率对进给系统谐振特性的影响作用,并提出了相应的解决措施。

桥式龙门铣床横梁方案设计及其多目标决策方法

为了解决横梁结构方案设计及其优选问题,提出一种基于正交试验设计、模糊层次分析和灰色关联分析的横梁方案设计及其多目标决策方法。根据多因素多水平的横梁结构设计特点,采用正交试验设计确定横梁候选设计方案,获得各方案决策指标值;以静力学性能、抗振性、轻量化和经济指标为主要决策目标建立了横梁设计方案指标体系,采用模糊层次分析法和灰色关联法进行横梁设计方案的多目标决策。将该方法应用于桥式龙门铣床横梁方案的设计与决策,从构建的8种横梁候选设计方案中确定了参数组合为“侧挂式—井—20 mm—线轨”的横梁最优方案。研究结果表明,所提出的横梁方案设计及其多目标决策方法理论性强,决策求解收敛性好,具有较高的工程实用性。

桥式龙门铣床滑枕有限元分析及优化设计

以桥式龙门铣床滑枕为研究对象,针对其结构特点,建立了滑枕有限元分析模型,利用ANSYS Workbench对其进行静动态特性仿真分析。根据有限元分析结果,找出原滑枕结构的薄弱环节,设计了5种滑枕结构改进方案,并运用静动态性能模糊综合评价方法实现滑枕改进方案的多目标优选。对优选方案的关键尺寸进行优化,得到最终的滑枕优化结构,并对其进行验证分析。结果表明:对滑枕的结构改进和关键尺寸优化有效提高了滑枕的静动态特性,优化后的滑枕最大变形减小了63.7%,最大应力减小了81.3%,一阶固有频率增加了34.6%,同时,滑枕质量减小了5.3%,实现了滑枕的轻量化设计,为数控机床其它关键零部件的设计提供了有益参考。

XK2535数控龙门铣床滑枕动态特性研究

从XK2535数控龙门铣床滑枕的静力分析入手,计算出滑枕伸出最长时的最大变形为46.5μm,最大应力4.92MPa,远远低于材料的许用应力,表明滑枕静态性能良好,安全系数高;通过滑枕的动态分析,表明原设计滑枕的整体动刚度稍微偏低,为此对滑枕的结构提出了改进措施.通过实施改进及工程测试,机床刚度大大提高,满足高速、大功率切削要求.

新型DSP在龙门铣床交流伺服控制系统中的应用

TMS320LF240X是美国TI公司专为电动机的数字控制而设计的系列DSP芯片,为了改善龙门铣床交流拖动控制系统的性能,用该芯片设计完成了一套基于DSP的全数字交流控制系统。介绍了系统的硬件组成和软件设计方法,实验结果证明了该系统具有良好的动静态性能和较高的速度控制精度。

X2010A龙门铣床控制系统设计

介绍了X2 0 10A龙门铣床控制系统的设计方案 ,给出了PLC控制程序框图以及直流调速驱动系统控制原理图和参数整定结果。

X2012C型龙门铣床的有限元分析

构造了龙门铣床的有限元模型,结合工程实际,定义了龙门铣床的静刚度,进而考察了龙门铣床的动、静力学特性,以及铣头在不同工位对铣床动、静特性的影响.探讨了重力和切削力对整机变形的影响及各主要部件对整机刚度的贡献.所得结论为龙门铣床的结构设计和改型奠定了重要的理论基础.

龙门铣床模糊神经元自适应加权PID控制的研究

针对德国WALDR ICH COBURG公司的SINUMER IL 8M数控龙门铣的控制系统及电气控制柜,提出了用西门子CNC控制交流伺服进给系统进行改造的方案。利用定子电流的滞环宽度模糊控制,及模糊神经元自适应加权PID直流电流控制方法。从功能上实现速度、力矩同步功能;附件头自动交换;制作用户画面,以方便附件头的更换及故障处理。完成了电气驱动系统的改造,也满足了实时性的要求。在此基础上进行的仿真及实验表明所设计的智能控制系统具有良好的控制性能。

国产直流驱动器在X2010龙门铣床改造中的应用

针对原龙门铣床拖动系统中电路老化、运行不稳、启动困难等故障,提出并设计一种用国产直流调速驱动器替代原可控硅—电动机调速拖动的工作原理和改造方案。改造后的系统在实际运行中状态良好,完全满足龙门铣床使用要求。