TK6920DA重型数控落地铣镗床主轴-滑枕系统热态特性结构优化研究

针对TK6920DA重型数控落地铣镗床主轴-滑枕系统的热态特性展开研究,首先采用有限元法(FEM)建立了主轴-滑枕系统的热态特性有限元模型,通过分析该系统的热源并确定热边界条件,利用ANSYS软件对系统温度场与热变形场进行了数值仿真,获得了影响机床精度的关键部位。其次,分析了主轴前端轴承冷却套流量对系统热态特性的影响规律。最后,通过改进液压冷却方式和优化滑枕结构提高了主轴-滑枕系统的热态特性。为重型落地铣镗床结构优化设计和热变形误差补偿提供参考依据。

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。

PCL-839卡在三坐标数控钻铣床中的应用研究

为实现基于工控机IPC的三坐标印制电路板数控钻铣床的智能控制，研究运用PCL-839运动控制卡和信号输入输出卡PCLD-782／785，采用NC嵌入PC式结构设计该三坐标印制电路板数控机床的控制系统，以实现对该数控机床的控制。

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。

基于ANSYS的落地式镗铣床模态分析

用有限元分析和试验的方法,对TX6916落地式镗铣床进行模态分析。采用有限元分析软件ANSYS,在三维实体模型的基础上分别建立镗铣床刚性连接、结合面弹簧阻尼连接的有限元模型,对落地式镗铣床进行模态分析,将试验数据与有限元计算结果进行对比,结果表明结合面采用弹簧阻尼连接的有限元模型的分析结果与实验结果吻合较好。此外,对模态分析误差产生的主要原因进行分析,从而找到进一步优化模型的途径,为该型机床的进一步动力学研究及优化设计提供参考。

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。

大型落地式镗铣床TKS6916整机有限元分析

利用有限元软件建立了大型落地式镗铣床TKS6916整机模型,并对其进行静力和动力分析。静力分析结果显示:机床的变形是由床身自重以及滑座与立柱间联接螺栓的预紧力两个载荷效应叠加而成;机床最大应力值远低于材料的屈服极限,说明机床的材料使用是足够安全的。动力分析结果说明:前5阶模态与立柱和油缸直接相关,在设计中需要加强其刚度;和立柱有关的模态不会随主轴箱位置的变化而变化,而和油缸有关的模态受主轴箱位置的影响较大。

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。

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。

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 。

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。

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。

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。

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。

基于PMAC的镗铣加工中心自动换刀系统的设计

设计了一种新型双刀库自动换刀系统,此系统充分利用了PMAC本身控制系统的优势,构建以IPC机为上位机、PMAC为下位机的双CPU换刀数控系统;系统采用计算记忆式选刀模式,通过建立虚拟刀库数据表控制刀库的就近选刀;直接在PEWIN32PRO中编写PLC换刀程序,运行加工程序时直接调用换刀子程序,换刀过程简捷方便。经试验台运行调试后证明,此换刀系统换刀时间短,运行稳定可靠,满足镗铣加工中心换刀要求。

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 。

TK42200数控镗铣床增加刀库的改造

为了解决TK42200数控镗铣床实现自动换刀的问题,将在机床上增加刀库的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了换刀控制方法的分析,提出了NC和PLC相结合共同控制换刀的方法,设计了NC换刀固定循环程序和PLC控制程序。刀库改造调试后能够稳定可靠地换刀,进行换刀和产品加工的实验,实验结果表明:换刀重复精度高,产品质量合格,减轻了操作人员劳动强度,通过修改系统变量来修复刀具表使刀库操作简单了。

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。

精铣顶面、精镗缸孔DKM042组合机床的研制

阐述了将精铣顶面和精镗缸孔两道工序集成在一台四工位数控组合机床上加工的设计依据和工艺方案,并介绍了机床及主要部件夹具、滑台式精铣头、精镗头、移动式工作台等结构特点。该机床已成功应用于生产实际,能有效减小重复定位误差,提高加工精度,深受用户好评。