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。

SGZ800刮板输送机槽帮钢铣面加工工艺研究

为提高煤矿用SGZ800刮板输送机中部槽槽帮钢铣削加工精度和效率,通过制作工件装夹定位工装胎具、优化工艺衔接顺序、定制专用刀具等方式,充分发挥TX6113D型卧式铣镗床及B2016型龙门铣刨床机械加工性能优势,达到槽帮钢上平面及坡口面铣削加工要求,为利用普通机床加工异形工件提供一种高质高效的机械加工思路。

重型龙门镗铣床横梁有限元分析与结构优化

利用有限元软件ANSYS对重型龙门镗铣床横梁部件进行有限元建模及静特性分析,并根据分析结果对横梁进行结构优化设计.通过ANSYS有限元分析软件对横梁结构分析,明确了这类部件在受到部件重力载荷和切削力作用下的结构位移.通过对横梁自身刚度和横梁变形折算至刀尖位移的分析,为横梁结构的设计提供了科学计算的依据.并根据横梁结构要求达到的精确度指标为设计思想,对重型龙门镗铣床的横梁结构提出了优化方案,其结果可以为结构的进一步改进提供重要依据.

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。

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。

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。

基于干扰观测器的双直线电机驱动系统同步控制

文章主要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 ,此种控制方案鲁棒性强 ,动态过程同步误差小 。

双直线电机同步驱动技术的研究

双直线电机同步驱动是龙门移动式镗铣加工中心的关键技术。将解耦控制和内模控制应用在由两台永磁直线同步电机驱动的龙门移动式镗铣加工中心上。针对龙门柱存在的机械耦合设计了解耦控制器,解耦后的系统可以看作是两个独立的单输入单输出系统。然后,对解耦后的单电机伺服系统提出了一种二自由度内模控制方案,使系统对参考输入信号具有较高的响应能力,并且能够很好地抑制模型失配与外部扰动。仿真结果表明,所提出的控制方案具有响应速度快,鲁棒性强,动态过程同步误差小的优点,从而能够较好地满足高精度同步控制的要求。

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。

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。

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。

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 。

桥式龙门镗铣床横梁部件动静特性分析

以提高桥式龙门机床横梁部件结构刚性,减轻横梁部件质量,满足机床高速加工要求为目的,利用Pro/E软件建立三维几何模型,通过模型简化,结合载荷等效原则建立有限元模型,分析其在工作载荷下的静态刚度和动态刚度,根据分析结果对现有横梁进行再设计。

数控龙门移动式镗铣加工中心动态精密同步进给控制

对数控龙门移动式重型镗铣加工中心提出一种新的动态精密同步进给控制方法 .通过设计H∞ 鲁棒控制器 ,对两侧立柱加速度和速度同时进行状态反馈补偿控制 ,使其在不平衡负载或不确定性扰动作用下两边快速恢复到同步状态 ,从而实现龙门立柱驱动系统加速度、速度和位置的动态同步 .驱动元件采用两套参数相同的直线永磁同步伺服电机 .

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。