拉床支撑结构有限元建模研究

采用有限元方法对拉床支撑结构进行校核和优化设计,可获得高刚度轻量化的机械结构,前提是建立准确的有限元模型。以拉床支撑结构三大件之一的床台为分析对象,研究拉床结构有限元建模方法,建立5种不同网格类型和连接方案,采用3种约束条件,组合出15组床台的约束模态分析方案。将数值计算结果与实验结果进行对比分析。结果表明,在采用实体模型、只约束侧面顶端和底部的边界条件下,计算结果与实验结果匹配最好。

基于扰动补偿算法的拉床主溜板双伺服同步驱动控制策略

阐述电伺服拉床的机电一体化系统结构,介绍拉床工作台的双伺服同步驱动系统及双滚珠丝杠机械传动机构。为提高拉削过程负载断续变化时主溜板同步运行的精度,从提高单轴伺服系统本身抑制负载扰动性能的角度出发,设计基于扰动辨识和补偿机理的自校正算法,重点分析其原理。基于该自校正算法设计并实现了双轴同步驱动的控制策略,该控制策略具有简单可靠易实现的特点。以一台20 t的伺服拉床为研究对象,分别在两主溜板耦合和不耦合且受力不平衡的情况下对控制策略的同步性能进行了多种吨位的加工测试,试验结果显示该扰动补偿算法是有效的,基于该扰动算法的同步控制策略具有很好的同步精度,这给双滚珠丝杠伺服同步控制系统的应用提供了很好的理论参考和试验数据。

拉床工作模态参数分析

研究了LG51SH立式拉床工作模态参数,以考察拉床机械结构对其动态特性的影响。在拉床主要结构上布置测点,进行拉刀工作激励下的模态试验,利用LMS振动测试设备SCADAIII-105,获得实测的频响数据。采用多参考最小二乘复频域(PolyMAX)法,分析拉床工作模态参数。给出了模态识别稳态图,以及前10阶典型振型、模态阻尼比和固有频率等拉床工作模态参数。分析结果表明,LG51SH拉床整机模态中有38Hz、192Hz的固有频率,与6Hz的拉削力基频的整数倍很接近,应合理安排拉削速度,避免出现激励固有频率的拉削力基频。

拉床主溜板轻量化高刚度优化设计

为实现机床机构的轻量化高刚度设计,以Altair公司的HyperWorkS系列软件为分析平台,对某大型拉床主溜板结构进行优化设计。首先利用前处理软件对拉床主溜板进行几何处理和网格划分;接着分析主溜板工作的边界条件和载荷-隋况,开展静力学和模态的基础仿真分析。然后,以体积比、最大变形量和一阶模态为约束条件,以质量最小化为优化目标,利用optiStruct求解器开展拓扑结构优化。根据优化结果提出拉床主溜板优化设计方案。结果表明:优化设计后的主溜板在满足最大变形约束要求的情况下,第一阶自然频率提高31.2%,材料节省7.8%。

新型立式内拉床护送机构的设计与研究

针对传统立式内拉床护送机构存在的问题,设计了一种新型的内拉床护送机构。护送机构与主溜板采用活联接的方法,在护送过程中使护送机构与主溜板融为一体,并在护送结束后挂停在床身上。与老式护送机构相比,具有安全可靠,拉削稳定,制造成本低等优点,适合在各种下拉式内拉床中使用。

高性能拉床电液伺服同步驱动系统研制

液压拉削机床是高精度、高效率和可最终成形的机械加工设备。目前，液压拉床主要采用单缸驱动形式和双缸驱动形式。单缸驱动形式虽然具有结构简单、控制方便等优点，但其拉削驱动过程存在“单扁担”受力结构（使导轨成为滑板运动的支点）。这种受力结构不能很好地平衡拉削负载扰动，

空调四通阀端孔及内平面加工专机研制

设计了一种新型的空调专用四通阀端孔及内平面加工的专用机床,该专用机床集成挤光与拉削的加工工艺,并实现自动上下料。首先,介绍了四通阀工作原理;然后,分析了四通阀挤光和拉削加工工艺特点,在此基础上,设计了该挤光拉削一体化加工专机的机械结构;接着分析了其工作原理,并以底座为例,介绍了关键零部件的设计方法;最后给出了应用研究。应用结果表明,该四通阀加工专机工作可靠,结构简单,自动化程度高,便于维修、调整,可有效提高劳动生产率。