高速加工HSK工具系统动态特性的研究

在对HSK刀柄与机床主轴接触状况进行深入分析的基础上,利用有限元法建立了高速加工HSK工具系统动刚度模型,并对其刚度特性和抗弯曲能力等进行了系统的研究和数值解析。结果表明:随着机床转速提高,HSK工具系统刚度基本不变,但其对弯矩的承载能力呈指数级数增大;刀柄锥面过盈量对HSK工具系统有重要影响,可以用锥面丧失定位作用时的转速作为HSK刀柄的许用极限转速。研究结果为改进和设计高速加工机床提供了理论依据。

HSK工具系统夹紧系统的研究

HSK工具系统在高速、精密加工中得到广泛的应用,但在实际的研究与使用中存在一些误区。解决这些问题对正确认识与使用HSK工具系统具有重要的理论意义和实际应用价值。本文系统地分析了HSK工具系统的夹紧问题,给出了综合夹紧力的具体计算公式,利用HSK工具系统刚度模型,讨论了夹紧力对系统刚度的影响,并确定出系统许用载荷与夹紧力的理论公式。

HSK工具系统的力学模型及其应用

在对 HSK工具系统的结构进行分析的基础上 ,建立了 HSK工具系统的力学模型。利用该模型 ,计算了许用承载 ,分析了实验结果 ,讨论了影响 HSK工具系统精度、刚度的关键制造技术以及使用中应该注意的问题 ,提出了以动刚度特性确定 HSK工具系统许用承载的观点。理论分析与实验结果的一致性表明建立的力学模型是合理的。

高速加工中HSK工具系统精度的研究

对HSK工具系统的定位精度进行了实验研究,揭示出夹紧力和刀柄锥面与主轴孔锥面之间阻力的相互依存关系及其对定位精度的影响。利用弹性力学理论和材料力学理论及有限元法对高转速下工具系统的精度进行了理论分析和数值模拟,指出增大夹紧力是保证高转速下HSK工具系统精度的关键,为确保高速加工可靠性和安全性提供了理论依据。

高速加工中HSK工具系统刚度的研究

高速加工中HSK工具系统刚度直接影响加工质量和加工效率。基于材料力学理论及有限元法对HSK工具系统刚度进行了理论分析和数值模拟及仿真计算,给出了HSK刀柄变形转角———弯矩的计算公式,揭示出HSK工具系统刚度变化的基本规律,为合理使用HSK工具系统,使其发挥最大效益提供了理论依据,同时对开发我国自主知识产权的新型工具系统具有重要的理论意义和实用价值。

HSK工具系统的屈曲响应计算和分析

利用有限元分析软件NX Nastran,对HSK工具系统在不同结构尺寸、不同转速、不同干扰力等工况下进行了屈曲响应的分析,其计算结果和相关结论可以作为结构稳定性分析和工具系统失效机理分析的基础,也为HSK工具系统在高速加工场合的正确选型和合理使用提供理论指导。

HSK工具系统不平衡响应的计算和分析

利用动力学有限元分析方法,把整个HSK工具系统视为线弹性结构,在计算出HSK工具系统固有频率和振型的基础上,进一步分析了不同不平衡量大小在高速旋转下对HSK工具系统刀尖、刀柄端面和刀柄锥面所产生的动态响应,研究结果为合理评价HSK工具系统的高速动态性能提供理论指导。

BT与HSK工具系统高速加工性能比较分析

通过对BT工具系统和HSK工具系统的结构特点和数字模拟分析比较,从理论上论证了HSK工具系统的高速加工性能优于BT工具系统,并通过实验比较了两者的静、动态性能。

HSK工具系统动不平衡量的检测

分析HSK工具系统存在动不平衡的因素 ,计算其工况转速下的许用不平衡量 ,作为HSK工具系统设计制造的平衡精度 ,比照实测的动不平衡量 。

HSK工具系统结构模态的有限元分析

利用CAD/CAE集成软件,首先建立了精确的HSK工具系统数字化三维模型,在建立合理的边界条件和划分网格的基础上,对其进行固有频率和振型的有限元计算,为HSK工具系统的动力特性设计和模态实验分析提供重要的依据。

HSK工具系统临界转速的有限元计算和分析

利用CAD/CAE集成软件建立了不同结构、不同刀杆直径和长度的HSK工具系统数字化三维模型,在建立合理的边界条件和划分网格的基础上,分别对它们的临界转速进行了数值计算,经过比较和分析,得到的相关结论可以为正确设计HSK工具系统提供指导。

高速加工HSK工具系统的精度(英文)

运用弹性力学和材料力学理论,通过理论分析和试验方法研究了HSK工具系统静态和动态的定位精度,给出了夹紧力和刀柄锥度的关系,并进一步指出合适的夹紧力是保证HSK工具系统在高速加工时轴向和径向定位精度的必要条件。分析结果表明:HSK工具系统能在高速情况下保证高精度,是由于实际的轴向夹紧力能保证刀柄的锥面和端面时刻与主轴保持接触。

高速加工HSK工具系统的力学模型(英文)

根据HSK工具系统的结构和工作机理建立了HSK工具系统的力学模型,分析了影响工具系统刚度的主要因素和载荷与加工质量之间的关系,揭示出HSK工具系统刚度变化的基本规律,理论分析结果与实验结果吻合。在此基础上,提出评估工具系统的性能不仅要考虑工具系统的静刚度,而且要进一步考虑工具系统的动刚度。最后,给出了HSK工具系统型号的选择原则,并建立了相应的优化操作条件。

高速加工HSK工具系统失效分析及其对应措施

以高速加工为背景,从人和物两方面的安全出发,对高速加工HSK工具系统不同部位的失效形式、失效原因和失效类型进行了系统分析。在此基础上,进一步讨论了避免HSK工具系统失效和提高安全性的措施。

HSK工具系统夹持孔类加工技术

HSK工具系统夹持孔类刀柄是高速加工的工具系统,采用过定位的双面夹紧方式,要求保证极高的制造精度。本文介绍了该类产品的工艺重点和解决方案,为孔加工提供可靠的加工手段。从各方面提高生产制造的精度、加工柔性和生产效率,高效稳定加工质量。

HSK工具系统检测方法

为保证HSK工具系统加工质量的稳定,最大限度地减少对HSK工具系统性能的影响,采用合理的检测技术及手段更加重要,我国已具备了HSK刀柄精密加工的批量化生产能力,并研制了HSK工具系统系列测量工具。

HSK工具系统结构特点分析

HSK(空心短圆锥柄)最突出的特点就是按照DIN69893具有的轴向面夹紧机制,实现了机床主轴与刀具在锥面接触的同时还增加了在端面的接触,即过定位配合,从而避免了刀具在高速回转时的轴向串动,并保证了重复定位精度。由于HSK刀柄是采用中空式结构,使得刀柄锥面能够产生一定的弹性变形,所以当机床主轴在高速回转时,HSK刀柄锥面能够保持与机床主轴锥面的紧密可靠接触。HSK刀柄采用1∶10锥度,有利于刀柄与主轴连接时产生自锁,使得夹紧更为可靠。

HSK测温工具系统的不平衡响应分析及动平衡研究

为了测量高速立式铣削的切削温度,改变了HSK刀柄原有的内部结构,并在其内部嵌入了测温装置。运用有限元分析法,对安装有测温装置的工具系统进行谐响应分析,获得了不平衡量在不同激励频率下的动态响应规律。不同激励频率下的频率响应曲线说明,测温装置产生的不平衡量对HSK-A63工具系统位移响应的影响比较小。经过动平衡检测及去重,达到了规定的平衡精度等级。