数控机床智能化故障诊断技术研究

数控机床是当代制造业发展的基础,在我国航天事业,机械制造等行业的重要性毋庸置疑。它是一种特殊性设备,在生产中属于流水线的性质,一旦故障停机不仅会影响生产效率,还会产生重大经济损失。在智能化时代,应用智能化技术和多学科技术融合,建立数控机床智能化故障诊断技术是制造业发展的必然趋势,对这项技术的研究具有极为重要的现实意义。本文阐述了数控机床智能化故障诊断系统发展的概况,深入分析其工作机理,提出数控机床故障诊断系统的设计要点,希望能够为数控机床的健康发展做出贡献。

基于虚拟Y轴控制车铣复合加工中心精度测试及补偿技术试验

介绍了以虚拟Y轴控制的车铣复合加工中心为测试对象,通过对机床虚拟Y轴垂直度、定位精度、插补精度和圆精度等相关精度进行测试,并通过数控系统进行优化补偿,从而提高机床加工精度的方法。

某龙门机床横梁有限元分析及优化设计

本文以某定梁式龙门加工中心横梁为研究对象,针对原有结构特点,应用ProE软件建立机床的三维分析模型,利用ANSYS Workbench软件对其进行静、动态性能仿真分析。根据有限元分析结果,找出原横梁的薄弱环节,提出横梁结构的改进方案。针对改进方案对横梁的三维模型进行修改,并运用软件对其改进后的模型进行验证与分析。结果表明:对横梁结构进行改进后,有效的提高了横梁的静、动态性能,优化后的横梁下导轨安装面的变形减少了11%,上导轨安装面的变形减少了33%,应力减少了38%,一阶模态的固有频率增加了13.7%,为龙门系列机床横梁的设计提供了有益参考。

机床电主轴工况监控和智能化技术

主轴是机床的核心,其性能的好坏对机床的整体性能、生产效率和机床加工精度有着决定性的影响。配有刀具的主轴常是机床静、动刚度的薄弱环节和振动源。为了监测主轴和轴承的工作状态,可以检测到主轴的不平衡,并将信号传输到数控系统,以补偿主轴的位置误差。整体状态监测可以提高主轴的适用性和动态质量。

PLC技术在数控机床中的应用研究

PLC(可编程控制器)是一种数字化操作系统,由多个标准模块组合而成,在设计和运行过程中可以加入相应的软件和硬件进行多层抗干扰.该技术的应用是科技发展的必然趋势,是各行业中降低成本、提高效率的有效手段,为实现高效生产奠定了基础.该技术与数控机床的有机融合,可以使数控机床数控系统设计更加精密,提高数控机床运行操作的合理、快速、准确性,为企业带来更多的经济效益.本文首先对 PLC技术的概念和工作原理进行讨论,遵循数控机床的基本原理研究PLC技术在数控机床中的应用,望可为相关工作人员提供参考.

数控机床在线测量技术的应用

在国民经济日益发展的背景下,我国机械制造等行业不断发展,人们对机械产品的性能和质量要求也越来越高.许多生产企业为了提高生产效率和质量,纷纷建立起数控加工生产线,在提高生产效率的同时,也使生产质量和产品精度得到了保证,为企业创造了丰厚的效益.在线测量技术在数控机床中的应用对设备生产加工过程至关重要,可以通过应用先进的在线测量技术来提高数控加工整体水平.本文对数控机床在线测量系统的构成和在线测量技术的应用和未来的发展进行探究.

细分曲面切削加工仿真技术

为了使细分曲面建模方法在更广泛的工业领域中得以应用,研究学者广泛地关注细分曲面数控加工技术。数控加工仿真是数控加工技术的关键环节,对工件的加工效率和加工质量均有重要的影响。数控加工仿真技术不仅可以验证刀具轨迹是否正确,还可以对毛坯进行加工误差分析。以细分曲面数控加工仿真技术为主要研究对象,研究细分曲面数控加工毛坯模型构建、切削刀位点判断和误差分析等关键环节。并且,通过实际加工试验,验证了该方法的可行性和实用性。

高精度机床尾座体芯孔加工工艺优化试制

为了满足机床液压尾座体芯孔的形位公差、粗糙度要求,对尾座体芯孔精加工工艺方法进行对比分析,改良了加工方法,消除了影响工序质量稳定性的隐患,提升了工序保障能力,降低了一线员工劳动强度,可进行环境友好型加工制造。

旋转主轴轴系温升预测模型

主轴的旋转会引起内部热量的累计,热源传递给主轴会使其变形,进而会对轴系的旋转精度产生影响。结合主轴实际工况,建立了主轴轴系生热模型;搭建了能够承载复合力的轴系温升实验台,并对轴系轴承外圈表面进行温度检测,结合理论模型修正了轴系生热量;建立了主轴轴系温度场有限元模型,分析给定工况下主轴轴系温度场分布;结合实验数据对轴系换热系数进行优化,建立了轴系温度场预测模型。对比实验结果和优化前后的数据表明,预测模型精度提高5%,为主轴轴系智能化发展提供了参考。

卧式加工中心转台回转夹具定位销连线的数学建模及实例应用研究分析

卧式加工中心转台回转夹具的典型结构是通过在卧式加工中心工作台上配置转台、尾座和夹具体,进而构成摇篮式转台,该种方式可以使加工工序集中化,进一步提高零件的加工质量和加工效率。在基于摇篮式转台回转夹具构成型式分析的基础上,以定位销连线为研究对象,通过讨论定位销连线与转台回转轴线及机床坐标系三者之间平行关系的几种情况,进而建立数学模型,并通过实例的方式解决生产过程中遇到的实际问题。

基于UMAP改进的多域特征提取方法及轴承故障诊断

针对传统多域特征提取方法占用计算资源过大、分类精度不足等问题,提出了一种基于统一流行逼近与投影算法(UMAP)改进的多域特征提取方法。通过对原始信号进行多域特征采集结合UMAP的全局信息提取能力进行信息融合与低维映射重构特征集;在此基础上将特征集输入到支持向量机中进行模型训练,实现轴承的故障识别与诊断。基于某大学公开的滚动轴承实验数据集对比分析了几种典型的优化算法与传统多域特征提取方法,证明所提方法识别滚动轴承故障状态的成功率为100%,验证了该方法的优越性。

精密卧式车床热误差溯源、建模与实时补偿

精密卧式车床的关键部件会在内外热源的综合影响下发生热变形,进而严重影响加工精度。数据驱动的热误差建模方法为解决此问题提供了有效手段,而厘清车床的关键热误差元素及其传导机理可进一步提高车床热误差的建模效率、精度和鲁棒性。文章针对车床X轴丝杠摩擦热、主轴发热、Z轴鞍座发热以及液压刀塔和拖板发热4个关键热误差元素开展了溯源测试,并根据溯源结果建立了热误差模型并开发了热误差实时补偿系统。车削验证实验结果表明,补偿后车床的加工误差在反复的加工和冷机过程中均稳定降低了75%以上,文章所提的热误差溯源和补偿方法有效提高了车床的加工精度和稳定性。

20CrMnTiH齿轮掉肉原因分析

以20CrMnTiH钢制作的工程机械用螺旋伞齿轮为例,对其进行热处理后发现部分齿轮齿顶存在不规则的掉肉缺陷。通过采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对缺陷产生的原因进行分析,结果表明,齿轮掉肉缺陷为回火后周转过程中异金属磕碰所致。

关于一种高压断屑加工方式的使用

机床在切削加工塑性、韧性较好的钢材时会产生大量的冗长铁屑,这样的铁屑不易折断会缠绕在刀尖上加快刀具的磨损,并会划伤已加工表面,甚至在清理铁屑时会划伤操作人员,威胁到操作人员的安全,所以断屑已成为切削加工过程中重要的一环。高压断屑加工是一种从刀具内部喷射出高压冷却水来冲断铁屑的加工技术,通过研究高压冷却的断屑试验来验证不同材质在不同切削参数及不同高压下的断屑效果。试验结果表明,在高压断屑加工过程中切深及进给都会影响断屑效果,冷却水的压力越大断屑效果则越好。

关于一种高压断屑加工方式的使用

机床在切削加工塑性、韧性较好的钢材时会产生大量的长铁屑,这样的铁屑不易折断会缠绕在刀尖上加快刀具的磨损,并会划伤已加工表面,甚至在清理铁屑时会划伤操作人员,威胁到操作人员的安全,所以断屑已成为切削加工过程中重要的一环。高压断屑加工是一种从刀具内部喷射出高压冷却水来冲断铁屑的加工技术,通过研究高压冷却的断屑试验来验证不同材质在不同切削参数及不同高压下的断屑效果。试验结果表明,在高压断屑加工过程中切深及进给都会影响断屑效果,冷却水的压力越大断屑效果则越好。

高速电主轴的热态性能分析与计算

高速主轴是实现高速加工技术的关键功能部件,主轴的刚度、热态特性、疲劳寿命等性能参数均影响产品的加工质量和加工精度。日、德、意大利、瑞士等国家的数控设备多采用电主轴,相较于传统的主轴,电主轴具备结构紧凑、回转精度高、动态特性好等特点,是实现高速加工的核心部件。

关于一种高压断屑加工方式的使用

机床在切削加工塑性、韧性较好的钢材时会产生大量的冗长铁屑,这样的铁屑不易折断会缠绕在刀尖上加快刀具的磨损,并会划伤已加工表面,甚至在清理铁屑时会划伤操作人员,威胁到操作人员的安全,所以断屑已成为切削加工过程中重要的一环。高压断屑加工是一种从刀具内部喷射出高压冷却水来冲断铁屑的加工技术,通过研究高压冷却的断屑试验来验证不同材质在不同切削参数及不同高压下的断屑效果。试验结果表明,在高压断屑加工过程中切深及进给都会影响断屑效果,冷却水的压力越大断屑效果则越好。

浅谈机械装备发展进程和未来五年我国主要金属切削机床的发展方向

文章从第一次工业革命开始全面总结了机械装备的发展进程,从1705年的空气蒸汽机到如今的智慧机床,工业革命突飞猛进的发展给世界政治、经济、军事等方方面面带来的翻天覆地的变化,进而国内外专家学者潜心研究,致力于机械装备前瞻性的探索;同时文章作者站在机械工业领域前沿给出了未来五年我国主要金属切削机床发展的建设性建议,为业内同行研究高端机械装备新产品、新工艺提供了一定的借鉴。

疫情对中国机床制造业未来影响的几点思考

2020年新春伊始,武汉爆发新冠肺炎,并快速传播,给全国各行各业带来困扰的同时,也是对全国各行各业的一次大考,文章站在中国机床工具工业前沿,以制造业为视角,对此次疫情给中国机床制造业未来带来的影响进行了全面细致的思考,同时提出了加速机床自动化、智能化、创建核心机床品牌等发展方向,并强调了只有企业有真正的实力,才能在市场中立于不败之地。发表此文以飨读者。2020年伊始,突如其来的新冠肺炎疫情,对我国各行各业都是严峻的考验,站在中国机床工具工业视角思考此次疫情,必将加速中国机床制造业的巨大转变。

高性能五轴联动机床结构设计及其应用探讨

随着我国制造产业的不断发展,高性能数控机床供不应求,导致供给侧出现结构性失衡问题,为了解决这一问题,现研发出一种高性能五轴联动机床,该机床在具体的设计中,主要利用了内装式电主轴,实现对45°铣头的科学设计,同时,根据传动转台的使用特点,利用数控系统,完成了对该机床应用软件的设计和开发,从而降低了五轴联动机床的维护难度,最后,通过采用应用验证的方式,对五轴联动机床的性能进行有效地验证,结果表明,五轴联动机床具有非常高的应用价值和应用前景,完全符合进口机床的发展水平。