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。

基于数控龙门钻床的带三通集箱找正的方法研究和应用

为了提高集箱找正的精准度和效率,通过对数控龙门钻床的激光检测装置和机械检测装置研究和应用,以带三通的集箱钻孔工序找正为例进行试验,结果表明,激光检测和机械检测方法在精准度和效率方面优于传统气泡水平仪,为后续集箱找正加工管孔提供实践依据和方法。

西门子828D数控系统对6M601龙门铣床电气数控化升级改造研发与应用

以机械加工厂老式6M601龙门铣床为载体,对其原有继电器控制的电气系统进行升级,通过先进的数控电气系统进行详细设计改造。主要内容包括主回路设计、控制回路设计、数控系统参数设置、PLC控制点程序设计、西门子系统配置、参数调整以及整机调试。通过满足最佳现场工况使用为前提,设计选用目前最经济、稳定的西门子828D数控系统对其机床进行电气数控化升级改造。编制出整个机床的电气系统PLC程序、参数设定表、接线图等。

复材壁板工装双龙门协同加工技术研究

针对大型复材壁板工装双龙门协同加工技术进行了研究,实现壁板工装精准协同加工,减少机床停机时间。通过对壁板工装制定双龙门协同加工方案,进行数学建模,寻求加工过程的最优解,选择最合理的加工策略及加工顺序,对加工难点以及加工工艺流程和加工方法进行了分析,利用数学建模,从双主轴粗加工效率、双主轴精加工效率、双主轴加工曲面分割、程序加工策略4个方面进行研究。

龙门机床进给系统热误差模型关键点优化

为了解决温度测点数量和测点间复共线性对龙门机床热误差模型精度和鲁棒性的影响,提出了一种测点综合优化方法。首先,采用模糊聚类法和相关性分析筛选出对热误差影响较大的关键点,达到优化测点数量的目的;然后采用特征提取法得到预测模型的自变量,特征提取消除了复共线性对预测模型精度和鲁棒性的影响。在一台龙门精密镗铣加工中心上实验验证,结果表明:所提出的测点综合优化法优于自适应模糊聚类热关键点优化,采用该方法进行误差预测模型关键点优化可有效提高模型精度和鲁棒性。

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。

大型龙门机床的直线度误差建模及误差补偿

为减小大型龙门数控机床空间直线度误差,提高国产数控机床加工精度,提出基于B样条曲线的空间直线度误差模型及其补偿方法。使用激光干涉仪分别检测三轴龙门数控机床6个方向的直线度误差,应用B样条方法建立空间直线度误差数学模型.利用数控系统外部机械原点偏移功能,应用自主研发的误差实时补偿系统并依据基于B样条曲线的空间直线度误差数学模型,实现对大型龙门数控机床的空间直线度误差补偿.采用两轴联动补偿切削导轨面的方法进行试验,并与多项式模型和斜线插补模型进行对比,结果表明:B样条模型补偿后的导轨直线度最优,检测的导轨各方向直线度误差均减小90%以上,显著提高了大型龙门数控机床加工精度.

耦合结合面特性的重型数控龙门机床的建模

针对重型数控龙门机床中存在的大型结合面,提出了一种结合面建模的新方法.该方法基于有限元理论,对结构件和结合面分别进行建模.在结构件建模中将连续体有限元离散,在2个结构件结合面处划分足够密集且一一对应的单元和节点;在结合面建模中,采用2节点12自由度的单元对2个结构件结合面一一对应的节点进行连接,建立了2个子结构结合面处节点间拉伸、压缩与扭转关系的结合部空间单元模型,完成了结合部建模和子结构模型耦合.利用该方法并基于HYPERMESH和ANSYS软件实现了耦合结合面特性的某重型数控龙门机床的建模和分析.与忽略结合面特性的机床模型进行仿真分析和实验测试数据对比,验证了耦合结合面特性建模方法的有效性,解决了耦合结合面特性的龙门机床建模问题.

基于虚拟材料方法的龙门数控机床动态特性影响机制分析

为了对龙门数控机床动态特性的影响机制进行分析,基于多目标优化方法获取其结合部虚拟材料模型的参数,构建了精确的结合部虚拟材料模型,从而建立了准确的龙门数控机床动力学模型,并对此方法建立的动力学模型进行了试验验证。基于此动力学模型,对龙门数控机床动态特性的影响机制进行分析,结果表明:螺栓固定结合部的虚拟材料参数对龙门数控机床的固有频率影响最大;在结合部虚拟材料参数中,弹性模量对龙门数控机床的固有频率影响最大;前三阶固有频率皆随表面粗糙度的增大而变小,而固有频率受结合部真实接触面积与名义接触面积的比值的影响情况较为复杂。

基于ANSYS Workbench的龙门式数控火焰切割机优化设计

针对龙门式数控火焰切割机动态机械性能,介绍了其模态分析的理论依据,采用有限元分析方法（FEM）对设计的龙门式数控火焰切割机进行了约束模态分析,获得了其前7阶固有频率和响应振型。同时分析了龙门式数控火焰切割机工作时步进电机的频率,分析表明其第3、第4、第5阶固有频率在步进电机工作频率范围内。通过结构改进,模态分析结果显示第3~第7阶固有频率得到提高。

数控龙门镗铣床主轴减速箱密封结构的改进

针对数控龙门镗铣床主轴减速箱出现的漏油、渗油问题,分析漏油原因,并提出改进方案:对减速箱体结构重新设计,新增一个贮油池,防止轴承端盖处的泄漏;在输出轴处,通过采用三级密封,解决输出轴处密封难的问题。

垂直铣头传动系统扭转动力学分析

垂直铣头是数控落地铣镗床和龙门镗铣床主机功能扩展比较重要的部分铣头类功能部件之一,配套于龙门镗铣床或卧式铣镗床主机,扩大主机的加工范围。通过液压和电气联合控制实现主机高效加工。考虑垂直铣头传动系统弧齿锥齿轮的扭转振动作用,利用Lagrance法建立XK(H)2740数控龙门镗铣床垂直铣头传动系统的扭转动力学模型。采用Newmark-β法计算了在啮合刚度和误差激励作用下的传动系统的动态响应,得出系统动态特性良好等结论,为附件铣头传动系统的动态优化再设计奠定了基础。

数控龙门镗铣床主传动系统扭转动力学分析

考虑系统的扭转振动作用,利用Lagrance法建立XK(H)2740数控龙门镗铣床主传动系统的扭转动力学模型。采用MATLAB软件计算了在时变啮合刚度和误差激励下主传动系统的动态响应,验证了主传动系统的动态特性,为机床主传动系统的动态性能优化提供了理论依据。

龙门式三坐标数控钻铣床设计

普通钻铣床主要应用于机械修配车间,适合于单件小批量生产,可加工零件范围较广,具有较全面的通用铣床功能,既可以用于钻削加工,也可以用于铣削加工。为了提高普通钻铣床的自动化程度和加工范围,提出了机床的总体设计方案,讨论了机床的总体布局与传动方案,研究了机械传动系统和数控系统硬件的设计方法,设计了一台小型龙门式三坐标数控钻铣床。该小型龙门式三坐标数控钻铣床具有结构简单,刚性好,自动化程度和加工精度高以及操作维修方便等优点。

高速铁路道岔数控龙门铣床的多目标优化

以高速铁路道岔数控龙门铣床为研究对象。首先运用SolidWorks软件建立了机床的三维实体模型,然后运用Hy⁃perMesh软件建立机床的有限元模型,通过灵敏度分析找到机床结构的关键尺寸,并使用OptiStruct模块对其进行以柔度和固有频率为目标函数的尺寸优化,计算出了机床的最小柔度为5928.78J,最大1阶固有频率为34.87Hz。最后利用折衷规划法将柔度和固有频率组合成新的函数,并对其进行了多目标优化,优化后机床1阶固有频率提高了18.4%,2阶固有频率提高了17.1%,柔度降低了27.2%,质量降低了4.0%,优化效果良好。该优化方法可以为机床的优化提供参考。

五轴联动机床的圆度测试与同步龙门轴调整

针对应用西门子840D数控系统的五轴联动数控机床,阐述了它基于软件的圆度测试过程,对可能出现的测试结果给出了具体的分析与解决方案。讨论了同步龙门轴的调整过程以及相应参数的设置方法。实验结果表明了文中所述方法的有效性。

数控龙门镗铣床滑枕热特性分析

滑枕是影响数控龙门镗铣床加工精度的关键部件。针对切削加工中存在的实际问题,确立导致滑枕热变形的热源,对轴承生热率进行计算,建立热变形数学模型;对滑枕进行热性能分析,并对主轴轴系结构进行改进。结果表明:滑枕的最高温度在主轴轴承支承处,为64.13℃;滑枕的最大的热变形在主轴轴承支承端,为38.9μm;采用冷却套结构、后轴承自由支承方式,减小主轴、滑枕热变形,从而提高数控龙门镗铣床加工精度。

数控龙门镗铣床龙门框架进给系统设计

针对大、重型数控龙门镗铣床龙门框架进给系统,介绍常用的几种传动方式及其优缺点,着重阐述该进给系统减速箱、电机的选型计算方法及齿轮齿条中心距的调整结构,并介绍了电气控制原理。

定梁龙门移动式数控龙门镗铣床总体方案设计

从工艺方案设计、运动和传动方案设计、主要技术参数的确定、整机布局设计4个方面完成了某型数控龙门镗铣床的总体方案设计,构建了一套切实可行的机床总体方案设计流程,为该机床下一步设计制造的顺利完成铺平了道路。

数控龙门镗铣床主变速箱传动精度分析

针对XK(H)2740数控龙门镗铣床主传动系统,使用等价误差法对其传动精度进行分析。在分析主变速箱结构形式及传动原理的基础上,较全面地分析影响其传动精度的主要因素,并建立传动精度非线性动力学模型。利用该模型对传动装置中各零件的加工误差、装配误差所引起的传动误差进行了研究,进而找到影响系统传动精度较大的误差因素。