液压动力补偿卡盘夹紧力特性分析与研究

液压动力卡盘是数控机床的核心功能部件,其设计应用水平直接影响工件的加工质量。根据液压动力补偿卡盘的结构和工作原理进行受力分析,分别推导静态和动态夹紧力理论计算模型,得出影响静态、动态夹紧力的主要因素分别是楔面倾角、摩擦因数和油缸推力、机床转速、卡盘和工件的刚度。基于有限元仿真分析平台,采用位移载荷代替输入力的方法模拟卡盘动态夹紧过程,不同工况下的夹紧力仿真与理论结果对比表明:二者数值相近,最大误差为6.2%,验证了所建立动态夹紧力理论计算模型的正确性。

离心力补偿卡盘高速回转夹紧特性研究

通过对高速切削过程中卡盘和工件的受力与变形分析,建立了离心力补偿卡盘夹紧力变化的理论分析计算模型,并进行了实验验证。研究了卡盘的实际夹紧力变化、离心力补偿效率、夹紧力迟滞等高速回转夹紧特性,指出了卡盘设计和使用中应注意的问题,为更加合理有效地发挥离心力补偿卡盘的高速潜能、提高高速车削过程的安全性提供了科学的技术依据。

浮动式动力卡盘静态夹持特性分析

通过建立夹紧效率和夹持补正量的数学模型,对浮动式动力卡盘的静态夹持特性进行研究。研究结果表明:卡盘的夹紧效率不仅直接影响力传递系数,而且影响静态夹紧力的稳定性;夹紧效率越高的结构,由于润滑环境恶化而造成的静态夹紧力损失越小;浮动式动力卡盘在工作时,所夹持的工件的直径越小,卡盘的夹紧效率越低;浮动式动力卡盘的夹持补正量与杠杆传动比、浮动套和导套之间的配合间隙成正比,比例系数是浮动套的楔角和杠杆两臂的夹角的函数;通过建立浮动式动力卡盘的运动传递系数和夹持补正量之间数学关系,对浮动式卡盘的夹紧和补偿2个功能进行综合,实现浮动式卡盘的优化设计。

高速动力卡盘极限转速的有限元分析

高速切削技术的发展对机床夹紧系统提出越来越高的要求,但目前还缺乏极限转速的有效模拟计算方法.本文采用有限元方法对高速动力卡盘的极限转速进行了模拟分析.以中空楔式高速动力卡盘为例,建立了离心力补偿动力卡盘及普通动力卡盘的数学模型,定量地分析了两种动力卡盘实际夹紧力随转速的变化规律.计算结果表明,本文所采用的方法能够有效地对高速动力卡盘极限转速进行量化评估,有助于提高高速车削过程的安全性并充分发挥卡盘的高速潜能.

一种四点浮动端面驱动特种夹具设计与应用

传统轴类零件加工过程中常遇到工件调头及其附带的零件找正、二次对刀、编程参数修改、工件夹伤等问题,导致轴类零部件加工的同轴度低、精度差且加工效率不高。为实现高精度、高同轴度、高稳定性的轴类零件加工,基于四点端面驱动爪的杠杆原理,建立了浮动式动力卡盘顶紧力及行程的数学模型,并进行了分析。结果表明:四点浮动端面驱动卡盘四个驱动爪根据驱动端面的"不平度",通过端面尺寸自动补偿实现了四个驱动爪提供给端面的压力均等;同时,它通过一次装夹即可完成轴类零件的加工,不仅保证了设计基准与加工基准重合,而且缩短加工辅助时间60%以上。该高精度动力卡盘的设计卡盘的设计与应用对轴类零件制造有重要的实践价值。

精锻机关键动作协作分析

介绍了精锻机的机械设备和锻造原理,探究了精锻机关键动作——锤头偏心锻打、夹头间歇旋转、操作机随动进给之间的协作过程,推导出锤头偏心运动的位移曲线,并合理划分了锤头锻打期和锻造间歇期。根据锻造误差计算出夹头极限旋转速度,并结合锤头锻造和夹头旋转的协作机理,提出伺服油缸速度补偿的夹头间歇旋转方法,进而分析出与精锻机锻造周期适配的补偿油缸期望运行轨迹。针对精锻机锻件变形伸长问题,提出可工程实现的操作机随动进给方法,在四锤头螺旋式锻造工艺基础上,提出可使工件圆周锻造均匀的双侧操作机最佳进给速度。最后总结了精锻机关键技术协作控制的研究思路,为后续的国产化开发和应用奠定基础。