消除磨削库存 一家四轮驱动制造商使用Kel-Vision磨床降低库存

问一般人什么是“RockCrawler”(岩石漫行者),你可能会得到这样的回答,“也许是响尾蛇,或者巨蜥,也可能是蜈蚣什么的?”但是如果你问位于加利福尼亚州帕索·罗伯的先进传动器公司(Advanced Adapters,Inc.),他们会脱口而出地告诉你,“RockCrawler是我们的客户,他们购买我们的四轮驱动传动器,用来处理崎岖地形行驰的变速控制。”

基于RTCP控制算法的叶片加工六轴砂带磨床优化设计

基于叶片型面磨削工艺参数及工艺过程确定机床各坐标轴运动性能和磨削接触压力,进行叶片加工砂带磨床优化设计和频率分析。采用RTCP算法和传动链独立的算法结构模式,建立转轴数学模型、工件传动链算法库以及刀具传动链算法库。对设计的机床伺服速度进行测试,优化机床结构薄弱环节,满足叶片型面及全特征型面磨削要求。通过有限元分析研究X,Y,Z轴的变形量,计算六轴砂带磨床1阶~6阶的固有振动频率,并进行分析和优化,提高了叶片磨削的轮廓精度,加工经济效益显著。

数控磨床电控系统可靠性建模与评估研究

电控系统作为数控磨床关键子系统之一,尚未有学者对其开展可靠性建模与评估研究。文章对北京第二机床厂提供的MKS型数控磨床电控系统故障数据进行预处理,并绘制概率密度散点图,发现图像趋势符合威布尔分布或指数分布,再利用最小二乘法进行参数估计,经模型检验后引入灰关联度进行模型优选,确定电控系统故障数据所属分布模型为指数分布。最后计算了电控系统平均故障间隔时间MTBF、平均维修时间MTTR和固有可用度A_(inh)。评估结果已反馈给厂家并获得认可,对提升数控磨床整机的可靠性水平有重要意义。

数控精密立式磨床空间误差建模及溯源分析

数控精密立式磨床在加工时具有变形量少、圆度更好的优点,广泛应用于机床行业中套筒类、盘类、环类、小型工作台等零件的磨削加工领域。与国外相比,国内机床行业在高端磨床领域存在着生产效率低、加工精度差等问题。以某型号数控精密立式磨床为研究对象,首先通过研究各关键部件之间的运动关系,得出相应的几何误差参数,运用多体系统理论建立了部件之间的变换矩阵,进而得到磨床的精密加工约束方程,从而建立磨床的空间几何误差模型。依据该空间误差模型,建立误差灵敏度模型,得到影响加工精度的关键误差项。最后针对关键误差项进行误差修复,完成对数控立式磨床加工精度的优化,可在立式磨床设计阶段提供一定的设计理论基础。

磨床整机热-力耦合特性建模方法与实验研究

针对数控外圆磨床提出一种机床热-机械耦合的整机变形建模仿真方法,以实现磨床整机从加工至达到热平衡过程的热力耦合仿真分析。通过磨床加工中的热载荷和力载荷计算方法分析了力负荷与热负荷的耦合影响规律;对考虑强迫对流和自然对流的各部件在不同边界条件下进行了分析计算,采用有限元分析了冷却液温度和环境温度对热力耦合变形的影响规律,通过实验测量磨床关键部件在误差敏感方向的温度分布和变形量,测量结果与仿真结果的变形方向一致,且幅值误差小于10%,验证了所建立的整机热-力耦合建模方法的有效性,为加工误差补偿提供理论和技术支持。

高速精密数控轧辊磨床中心架液压润滑系统的设计及其优化

中心架作为轧辊磨床的重要部分之一,起着支承和卸荷的重要作用。文中以某型高速精密数控轧辊磨床为依据,设计了其中心架的液压润滑系统,基于AMESim软件建立该液压润滑系统模型并进行仿真计算,分析得出侧瓦和底瓦静压固定活塞直径、静压固定活塞杆径及调速阀设定流量对系统中静压腔油压特性具有显著影响。采用遗传算法对影响系统静压腔油压特性的3个参数进行优化,结果表明:优化后的中心架液压润滑系统中,静压腔油压稳定性得到了显著的改善,达到稳定状态的时间明显缩短,验证了优化方案的合理性,其结果可为轧辊磨床液压润滑系统的设计及优化研究提供理论依据。

高精度工具磨床摆轴模糊自整定控制方法研究

针对精加工刀具刃磨过程所需工具磨床摆轴回转运动的高精度要求,设计了新型的高精度工具磨床摆轴及其控制系统。首先,根据已设计的摆轴机械结构建立系统数学模型;其次,为了满足工程中不同刃磨需求下摆轴回转运动的平稳性要求,解决常规PI控制无法实现此类时变系统回转速度精准控制的问题,引入了模糊控制策略对PI控制参数进行整定;最后,通过MATLAB/Simulink模块对摆轴系统进行了仿真验证。结果表明,采用模糊PI控制的摆轴系统速度跟随效果好,超调量低于1%,且具有良好的鲁棒性,能满足工程中对高精度工具磨床摆轴运动控制精度的要求。

硅片磨床伺服进给系统仿真模型与分析

在硅片磨削时,硅片加工质量与硅片磨床的进给系统性能密切相关。为了提升硅片磨床进给系统的精度和稳定性,提出了采用上位机、运动控制卡、伺服驱动器、位置传感器进行闭环控制进给的技术方案。研究了伺服系统和机械系统两者之间的相互耦合关系,建立了动力学模型,搭建了基于PID控制的三闭环控制系统,采用MATLAB中Simulink模块对进给系统进行仿真分析。仿真结果表明,磨床进给系统速度波动量在1%以下满足硅片磨削对进给精度的要求。

数控轧辊磨床圆柱度三点测量原理及仿真分析

针对数控轧辊磨床圆柱度离线式两点法不能参与程序运算,难以将测量过程中产生的多种误差分离出来的问题,提出一种三点圆柱度误差分离的方法。该方法将误差分离技术(EST)应用到轧辊圆柱度测量上,并基于MATLAB平台建立了该方法的数学模型。为验证该三点法的优势,预设10个轧辊截面轮廓进行误差分离仿真并分析。结果表明,三点圆柱度测量法能参与程序运算,有效分离出轧辊各截面圆度误差、各截面之间的半径差、各截面最小二乘圆心初始位置同时还可以分离出回转轴的回转误差和直行导轨的直行运动误差,为进一步实现轧辊圆柱度的精密测量打下基础。

大尺寸圆锥滚子3MZ4250球基面磨床支承结构的改进

针对原3MZ4250球基面磨床加工风电轴承大尺寸圆锥滚子存在的支承尺寸小以及支承结构不稳定问题,提出以下改进措施:增大支承尺寸,将支承硬质合金面由方形改进为圆柱形;增大支承安装槽与支承座表面的距离。实际加工表明,改进支承后加工的大尺寸圆锥滚子球基面曲率半径、端面跳动、表面粗糙度均满足技术要求。

基于LabVIEW的大型内外圆磨床监测系统研究

针对国内对于大型内外圆磨床运行状态表征手段较少的问题,以国产嵌入式控制器MT RobustRIO为硬件核心,基于LabVIEW开发了一套表征磨床整体运行状态的监测系统。可实现磨床运行时的振动、声发射、温度、流量、压力信号的实时采集、存储和分析功能。系统利用硬件端不同模块,结合生产者-消费者模式实现不同信号的实时同步采集,建立预警机制,超出阈值则发出报警信号,防止磨削烧伤等不良工况发生。通过磨床磨削和空运转实验验证了系统对磨床运行状态的表征功能。

复合磨床砂轮架模态分析与试验研究

基于赫兹接触理论建立了轴承滚动结合部接触模型,采用弹簧阻尼单元代替轴承滚子结合部,在ABAQUS有限元分析软件建立复合磨床砂轮架转塔有限元模型,对转塔结构进行模态分析。利用LMS结构试验系统对转塔结构进行模态测试与分析。试验表明,采用弹簧阻尼单元模拟轴承滚动结合部的有限元模态分析与动态试验结果吻合,验证了该方法的可行性。弹簧阻尼单元替代轴承可以减小建模难度,并为砂轮工作转频和转塔结构优化提供参考依据。

数控平面磨床控制系统设计

针对大平面长平面类零件精密磨削加工需求,实现基于SINUMERIK 840D sl的数控平面磨床控制系统设计。主要介绍控制系统硬件和软件的工程设计方法,以及一些专用数控功能的实现方法。利用S120驱动专用调试工具,完成X轴、Z轴直线电机伺服控制以及距离编码光栅尺反馈调试和优化,实现进给系统全闭环控制;通过对PLC程序的模块化设计,实现数控磨床辅助系统控制和用户报警功能;通过Programming Package方法设计自定义NC扩展界面,优化了磨削操作体验并且提高了加工效率;通过附加触发式测头,实现工件磨削在位检测功能。

精密立式磨床天然大理石床身测试分析与优化设计

为了解决铸铁床身性能已接近材料极限的问题,文章针对某型号精密立式磨床天然大理石床身进行了研究。首先介绍了某型号精密立式磨床基本结构,采用有限元方法对天然大理石床身进行了模态仿真分析;然后进行了床身振动测试验证了仿真模型的正确性;最后基于ANSYS拓扑优化模块开展了天然大理石床身结构优化设计。结果表明:天然大理石床身总变形量、等效应力、质量分别降低了23.8%、15.07%、1.01%,证明了天然大理石作为磨床床身材料的可行性及其性能优越性。

基于AM623的磨床数控系统开发及应用

随着嵌入式微处理器和数控技术的快速发展,基于单片机的传统型数控系统需要提档升级,单任务的汇编语言程序需要移植到多任务的实时操作系统。根据用户数控磨床的研发需要,基于AM623微处理器,辅以复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD)构建了数控系统的硬件平台,在RT-Linux实时操作系统中移植了数控磨削功能模块。实际应用表明,开发的磨床数控系统具有精度高、响应速度快、稳定性好等特点,可以满足磨削的生产需要。

恒力磨床液压控制系统研究

为提高某恒力磨床设备的压力精度,增加对位置偏差干扰的抵抗能力,根据设备输出数据指标设计研究液压控制系统。根据设计的液压原理图在AMESim仿真软件中完成系统仿真建模,进行闭环压力控制系统分析研究,最终采用前馈补偿与压力闭环反馈结合的复合PID控制方案,具有最佳控制效果,并能够实现在工作过程中遇到位置偏差时具有一定抗干扰能力,保证输出精度在目标压力精度范围内。

刀剪制造专用数控磨床A轴控制系统设计

针对目前刀剪磨削机床角度控制轴(A轴)传动精度低及难以实现多轴联动控制的问题,依据刀剪端面磨削工艺特点,构建出一种数控机床四轴坐标系,进行A轴机械控制机构设计,进而开发配套的数控系统,设计了A轴角度计算功能和砂轮磨损补偿功能等模块,实现A轴与机床X、Y、Z轴的四轴联动精密控制。生产实践验证,新型A轴控制系统可靠保证了刀剪磨削加工的角度精度和力矩要求,平均无故障工作时间达到30000h,刀剪的表面粗糙度达到Ra0.2μm,生产效率比现有的三轴数控磨床提高30%以上。

SMG大型立式球面磨床磨削精度研究

大型高精度球体是大型高档硬密封阀门的关键核心零件,采用传统加工方式难以解决球体零件自重对加工精度的影响,球体零件的精度和表面质量难以达到硬密封要求,因此研制了一种大型立式球面磨床,分析了机床的主要构型、工作原理。通过范成法磨削原理的分析,建立SMG240立式球面磨床磨削轨迹的数学模型,并通过Ansys软件模拟仿真了砂条磨削轨迹;研究了影响磨削轨迹和磨削质量的主要参数,研究结果表明,当磨头顺时针旋转,球体顺时针旋转、磨头转速与球体转速的比为30、砂条个数为16时,磨削效果较佳,最后进行了磨削实验,实现了直径2 000 mm大型球体的球形精度±0.015 mm、表面粗糙度Ra≤0.4μm。验证了磨削参数的有效性,成功地实现了大型高精度球体的高精度和高效率磨削加工,改善了磨削质量。

ITO靶材烧结用垫片自动磨床设计研究

针对ITO靶材烧结用垫片生产成本高、效率低、质量差的难题,设计了一款加工该垫片的自动磨床。通过研究其功能需求,确定磨削方式,进行了总体、机构设计。结构设计通过集成创新方式设计了新颖的分料、上料、磨削、下料、砂轮修整、除尘、清洁及安全等机构,并对其进行可靠性计算及实验验证。该自动磨床设计巧妙,结构简单,安全高效,实现了垫片自动化加工,已应用于生产中,效果显著。

非球面数控磨床热误差建模分析与补偿研究

文献调研了占比(40~70)%的热误差是影响数控机床加工精度的最主要因素,探讨了研究对象非球面数控磨床的结构特征,分析了非球面数控磨床热误差存在的基本形式,提出了基于统计学理论的多元线性回归模型算法进行热误差建模的具体方案,针对非球面数控磨床磨轮轴轴向热误差进行了多元线性回归建模,并构建了热误差补偿系统,实验表明,研究的基于多元线性回归模型算法和热误差补偿系统可以有效的实施非球面数控磨床磨轮轴轴向热误差补偿,补偿后残差方差降至4.216e-002,可以满足非球面数控磨床精密磨削需求。