南京工大数控铣齿机获江苏省优秀品牌称号

今年以来,南京工大数控科技有限公司所生产的数控铣齿机进一步实现突破,经南京市政府、江苏省机械行业协会评审,获得南京市名牌产品、江苏省机械行业优秀品牌称号。南京工大数控SKXC数控铣齿机可实现回转支承及其他相关行业500-5000mm的高效、高精加工,广泛应用于工程机械、风电、齿轮箱、锻压机械、石油机械、冶金机械、矿山机械等行业。

数控铣齿比能耗与工件粗糙度预测优化

根据铣齿机床能耗与工件表面粗糙度信息,提出一种结合多元非线性拟合和粒子群算法的预测优化方法,旨在为齿轮铣削提供优选工艺参数。基于数控铣齿机床动力结构建立能耗模型,进而提出铣齿切削比能的概念;开展正交和全析因试验对多工况铣齿机床的功率和表面粗糙度数据进行监测;通过多元非线性拟合函数建立机床切削比能和工件粗糙度的预测模型;将拟合目标函数组代入粒子群算法进行工艺参数的优化。试验结果表明,基于多元非线性拟合的预测模型拟合优度均超过了0.99,采用粒子群算法求解获得的8组解集考虑到了机床节能增效的客观需要。

5轴数控机床装配误差补偿的实际逆向运动学

为消除机床装配误差对加工精度的影响,以一种回转/摆头型5轴数控机床为研究对象,建立基于齐次坐标变换矩阵的装配误差模型,通过实际逆向解耦运算方法推导了误差补偿后的数字控制代码解析表达式,确定消除装配误差影响的NC代码与刀位数据之间的映射关系。在此基础上,通过代数运算即可获得修正后的数控代码。与现有补偿方法相比,补偿过程计算简单、方便,补偿效率更高,对5轴机床实时误差补偿的研究具有参考价值。以叶轮加工为例,进行了仿真切削。补偿前后结果表明,所提方法误差补偿效果明显,能够显著消除装配误差对加工精度的影响。

大型数控转台机电特性分析

大型化的发展增加数控转台机电特性研究的难度。针对某大型数控转台,综合考虑结构动力学、运动学和伺服控制系统的交互作用,详细建立其机电系统模型,并进行转台转速响应特性分析。为进一步辨识机械传动链各部件柔性对转台振动性能的影响,进行了传动链部件的模态灵敏度分析。理论分析与试验结果表明,大型数控转台机械传动链的柔性迟滞了转台的转速响应,是影响和限制数控转台性能的主要因素;库仑摩擦有利于迅速衰减数控转台转速响应的振动,但库仑摩擦太大会消耗系统的能量,合理调整库仑摩擦的大小,有利于提升转台的整体性能;电动机轴的转动惯量和蜗杆轴的扭转刚度对大型数控转台的振动性能影响最大。

大型数控成形磨齿机床装配误差–齿面误差研究

如何根据齿轮齿面精度要求,精准调整装配几何误差,是提升大型数控成形磨齿机床性能的关键技术之一。基于成形磨削系统的误差传递链,砂轮与工件之间的共轭运动关系,利用曲面族包络法建立了包含装配几何误差的成形磨削齿面模型;通过计算理论齿面和包络齿面的差值,进行成形磨削齿面的误差评价,并提出了实现磨削齿面误差评价的流程方法;在此基础上,分析了各项装配几何误差对成形磨削齿面误差的影响。最后,根据分析结果和齿轮齿面精度要求,优化分配了各装配几何误差,并进行了齿轮成形磨削试验。结果表明,该方法为大型数控成形磨齿机床性能的提升提供了可靠的理论依据。

大型数控成形磨齿机床流体系统能耗研究

流体系统作为数控机床的重要能耗部件,节能降耗潜力巨大。以大型数控成形磨齿机床作为研究对象,阐述机床流体系统的组成及功能,提出流体系统能耗测量与评价方法,并通过一组成形磨齿试验进行能耗分析。结果表明:流体系统能耗超过了机床总能耗的40%,其中液压系统和冷却系统的能耗都在20%左右,润滑系统能耗最低。后续要进一步控制热变形的精确能量需求,精准控制流体系统的运行,从而降低机床整体能耗。

TI蜗杆齿顶倒角建模及通用数控车削方法

在批量生产中,渐开面包络环面(Toroidal Involute,TI)蜗杆修缘和倒角加工自动化程度差且依赖人工。为此,提出一种TI蜗杆齿顶倒角特征建模与数控车削自动编程方法,在通用数控车床上即可实现TI蜗杆和齿顶倒角加工:首先将蜗杆齿面与毛坯外轮廓面进行求交,得到齿顶交线,并根据左右齿面齿顶交线的位置关系,设计出两端修缘车削轨迹;其次由修缘曲面对齿顶交线进行修正,通过齿顶交线离散点位置的空间几何关系获取相邻特征曲面的切矢量并旋转投影到车削XZ平面;再次根据投影切矢量建立齿顶倒角特征模型,进而计算出倒角轨迹和刀位数据;最后将刀位极坐标化,采用锥螺纹车削指令和极坐标刀位进行TI蜗杆的车削倒角数控编程。以TI蜗杆齿顶倒角计算及仿真切削实例验证了TI蜗杆齿顶倒角车削加工方法的可行性。

大型数控成形磨齿齿形误差分析及补偿

针对大规格齿轮齿形误差溯源困难的问题,提出一种“滚-磨”工艺计算方法,分析砂轮的位置误差(中心距误差、安装角误差、切向误差)、半径误差及齿轮的齿数、螺旋角对齿形误差的影响,并建立磨齿机几何误差传动链模型,对齿轮精度进行测量和补偿。该齿形误差溯源及补偿方法,分析磨齿工艺参数与几何误差之间的关系,经测试其补偿后精度可达GB4级。应用算例分析表明,“滚-磨”工艺计算方法在齿形误差分析时可大大降低计算量和求解难度,能准确获得齿形误差产生的原因,所开发的补偿工艺,可以通过几何误差调整磨齿工艺参数,为大型数控成形磨齿齿形误差溯源及补偿提供科学依据。

基于NC程序的重型数控铣齿机床能耗预测

准确预测重型数控铣齿机床的能耗是制造过程节能降耗的理论基础。以重型数控高速铣齿机为研究对象,提出基于NC程序的能耗预测方法。分析数控机床耗能部件的能耗特征,并按能耗特征进行部件分类;建立各部件能耗模型,并提出齿轮成形铣齿的材料去除率计算方法;最后,开发重型齿轮铣削加工能耗预测程序。在2台不同型号重型数控铣齿机上的试验表明预测方法的预测精度在95%以上,方法可行;此外,分别提高10%进给速度在实验的2台高速铣齿机上,其分别节能7.52%和4.25%,结果表明重型机床规格越大,节能潜力越大。

数控机床机械结构设计与制造技术的研究探讨

我国从二十世纪中叶才逐渐开始发展工业,比其他欧洲国家相对落后很多.随着社会的发展,我国从传统的农业、手工业渐渐转型为工业发展大国.其中数控机床在其中发挥着不可替代的作用,本文就机床的设计与制造展开讨论.主要阐述数控机床及其结构特征、发展趋势及在设计方面的改进策略等,全方位地对数控机床进行介绍.在文中还详细介绍了数控钻孔的优缺点及发展方向,希望给相关研究人员提供一定参考.

开放式数控系统的高速铣齿机床的设计

近年来风能发电得到了有效的发展,但是变桨用转盘轴承作为生产过程中最为关键的构件,主要是利用双排球的设计方法,而对其加工时就需要能够有相应的机床。而高速铣齿机床在这其中利用二工位布局方法,能合理的控制整机,进而完成相应的加工任务,更好的保证其质量。本文主要对开放式数控系统的高速铣齿机床相关概论及设计情况进行分析,旨在为相关领域的研究提供参考。

数控机床电气控制线路上对电气隔离的应用研究

基于对数控机床电气控制线路上对电气隔离应用的研究,首先,阐述数控机床电气控制基本内容。然后,分析数控机床电气控制线路特点。最后,给出数控机床电气控制线路上对电气隔离的应用,其中包括在信号干扰中的应用、在继电器隔离中的应用。

面向智能制造的机器人与数控控制技术

我国的各个领域和行业都逐渐趋向于自动化和智能化,如工业生产中的流程控制现已大规模应用到了两种技术并取得了较为显著的效果.近年来为了解放人们的双手,相关研究人员在智能机器人制造方面加大了研究力度,将智能技术与数控装备控制技术进行有效的结合.本文将对智能机器人现阶段国内外的研究现状进行分析;对数控装备控制技术进行简要概述;探究此技术在智能机器人制造方面的应用.

TI蜗杆数控车削CAM软件开发

TI蜗杆齿面为空间异形螺旋曲面,数控车削编程困难。针对TI蜗杆车削关键加工流程,设计了对应的软件模块,开发了CAM软件。工件参数输入后能够实现数控车削程序自动输出,使企业能够更方便地应对不同规格的TI蜗杆加工,提高生产效率。

数模联动下电主轴智能热误差测量与预测

目前机床主轴热误差预测研究未能有效关联物理退化规律与机床状态数据,导致传感测点布局冗余、预测模型解释性和准确性不足等困境。基于数模联动思想结合有限元数值建模与人工智能算法对成型磨齿机电主轴砂轮端几何误差进行了精确预测。首先建立磨齿机主轴有限元数值模型确定稳态温度场测点可行域,随后基于多目标优化算法开发了一种兼具无监督与有监督属性的温度测点精简布局方法;进一步地借助时序预测中自回归建模理论,提出了多通道逆Transformer算法并依托编码-解码架构将温升信号与热误差形变建立变步长映射关系,改善了长迟滞步长所导致的热误差预测泛化弱的难题。最终通过成型磨齿机磨削实验验证了数模联动下智能热误差预测方法的有效性。

基于AMESim的大型磨齿机静压支承转台特性研究

为提升大型数控磨齿机的加工精度,研究了磨齿机静压支承转台的整体结构和工况以及分析了求解油膜厚度和输出流量的理论模型,初步得出了偏载对油膜厚度具有较大影响。为了进一步验证,在分析现有参数设计方法的基础上,利用AMESim软件建立系统模型,对不同工况和结构参数进行系统动态仿真分析。仿真结果表明:静压支承转台结构参数可以保证转台产生足够的承载力,流量脉动对油膜厚度变化率的影响不到0.4%,偏载对油膜厚度变化率的影响最大为13%,静态和动态仿真结果均与实际数据相符,性能测试结果满足磨床设计要求。

大重型静压支承静态性能及油膜流体仿真

为了解决大重型数控转台的单油腔静压推力轴承无法承受偏载荷问题,提出了单油腔静压支承与静压径向轴承复合设计方案。同时,为了方便静压径向轴承油腔加工,提出了一种新式回型槽油腔结构。此种结构的油腔加工区域仅占单油腔总面积的10%,而承载区域达到75%以上。然后,综合应用三维造型软件Pro/ENGINEER和CFD软件FLUENT,模拟分析圆环形静压支承和回型槽油腔的流速分布及压力分布,揭示了两种油腔结构内部油液流动规律,并计算各自的静态性能,实验验证表明,该设计方案正确性与合理性。

齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响

为了减小成形磨齿过程中齿轮装夹位姿和受力的变形误差、提高成形磨齿的加工精度,基于渐开线圆柱齿轮的成形磨齿原理,建立含齿轮装夹位姿误差的成形磨齿数学模型,依据渐开线圆柱齿轮的评价指标提出一种齿面误差的评定方法,并分析了齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响,分别研究了齿轮装夹偏心误差、倾角误差、偏心与倾角耦合误差对成形磨齿精度的影响规律,得到3种不同条件下的齿面偏差对齿轮装夹位姿误差的误差敏感项。通过成形磨齿加工实例验证了所得规律的正确性,表明齿轮装夹位姿误差耦合作用规律可为齿圈装夹受力变形提供参考,同时其研究方法可为成形磨齿误差溯源和误差辨识提供依据。

自由曲面加工全局干涉检验与刀位修正

针对自由曲面加工过程中的全局干涉问题,提出了一种基于自适应模拟退火遗传算法(SAGA)的快速全局干涉检验方法,将全局干涉检验转化为自由曲面上点到刀具轴线段的最短距离的寻优问题,获得了曲面上点到刀轴最短距离的直接求解方法,并基于矢量方法对干涉刀位进行了修正。设计了一种新的非线性自适应度函数,避免算法过早收敛于局部最优值。算法融合了自适应的交叉、变异算子以及模拟退火思想,经Schaffer函数测试其收敛概率约为99%。应用算例分析表明:自适应SAGA在全局干涉检验时计算量约为离散法的1/4,且避免了极值方法求解不收敛的问题,能直接计算出干涉点位置及干涉量,为全局干涉检验和刀位修正提供了科学依据。

智能机器人工作站仿真实时系统构建方法

为实现工业机器人工作站中机器人位姿的实时监控、周遭设备的伴随仿真,使用Python语言基于RoboDK软件平台开发了具有与机器人实时数据交互功能、与PLC信号交互功能的系统。实现机器人位姿在线监控并实时模拟以及与周遭设备伴随仿真,并设计相关人机交互面板。测试效果表明,此两大功能有效解决了虚拟工作站与实际工作站之间实时仿真问题,实现了机器人工作站伴随仿真功能。它满足了数字化工厂的需要,并拓展了相关RoboDK软件功能。