超重型数控龙门移动镗铣床横梁的有限元分析与结构优化

分析了大型龙门机床横梁的研究进展。利用CAD/CAE/CAM Siemens PLM Software NX7.5三维有限元分析软件,针对超重型数控龙门移动镗铣床横梁的特点按实际工况进行刚度等有限元优化分析,从而对横梁结构采取改进优化,最终满足了机床的性能要求。     

西门子840D／810D功能在龙门式数控机床多轴同步驱动的应用

龙门铣床、龙门加工中心等大型机床为了缩小机床总体尺寸，增加机床刚度，常将原来的工作台移动改为龙门框移动，改单纯主轴箱的上下移动(固定横梁式)为横梁移动。     

龙门式机床横梁的结构设计研究

横梁是龙门式机床主要支承部件，横梁结构的好坏直接影响到机床的使用性能和制造成本，本文对龙门式机庆横梁的板筋结构形式、截面形状、异轨颁布形式作了研究分析，对适用的机庆类型，加工工艺性进行了探讨，用有限分析方法，对不同截面形状的横梁在特定方向的刚度大小进行了分析对比。     

基于有限元的高速龙门五轴加工中心动静态优化设计

高速龙门五轴加工中心是航空航天、模具和汽车等高科技领域的关键加工装备,机床的动静态特性是影响机床性能的重要因素,将间接或直接影响机床最后的加工性能;在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及桥梁、横梁、滑板、滑枕、工作台和双摆头等主要部件进行了静力学分析和模态分析,发现横梁与滑枕为影响整机动静态性能的薄弱环节,对横梁与滑枕的截面形状和筋板布局进行设计改进,从而提高了机床的动静态性能.     

基于ANSYS的定梁龙门机床横梁静力学特性分析及结构优化

横梁是龙门机床的主要承力部件,其结构和静、动态力学特性直接影响机床的加工精度。为分析其结构设计是否满足机床的精度要求,以及筋板结构和布局形式对其静态特性的影响,文中应用有限元分析方法,针对某型定梁龙门机床横梁进行静力学特性分析,计算了其最大静变形和最大静应力,分析了结构设计上的薄弱环节,然后对其内部筋板的结构和布局形式进行了优化设计和分析对比。结果表明,优化后横梁的静刚度提高了12.89%,最大静应力降低了18.01%,显著改善了横梁的静力学特性。     

龙门式加工中心横梁进给系统静动态特性分析

横梁进给系统作为龙门式加工中心的主要组成部分,其性能直接影响加工中心性能,因此分析其静动态特性有着重大的意义。用有限元分析法对一种龙门式加工中心横梁进给系统进行了静动态特性分析,得出十字滑座上端是该横梁进给系统的薄弱环节,以及该横梁进给系统的X向比Y、Z向薄弱,为该加工中心结构优化设计提供了理论指导。提出了一种新的建模方法,该方法简化了力的加载。进行了模态试验,并将有限元仿真结果和模态试验结果进行了对比,试验验证了该建模方法的正确性。     

轻量化龙门式激光加工机床主体结构动态特性分析

以一种轻量化非接触式龙门激光加工机床主体结构为研究对象,使用有限元分析方法在ANSYS平台上建立了该机构的有限元模型,并基于模态分析理论,求解了该结构前六阶固有频率及振型,分析了其刚度分布特点及结构设计合理性。进一步通过模态叠加法,得出了变形最大点及实际关心点的位移响应特性,发现了主体结构最应该避开的两个敏感频率:48.63 Hz和55.31 Hz,为轻量化龙门式激光加工机床动态设计和优化提供了理论参考依据。     

龙门导轨磨床横梁的静动态分析及结构改进

为提高龙门导轨磨床中活动横梁的动、静刚度,保证加工精度,利用有限元软件对龙门组件和活动横梁分别进行了静力学分析和模态分析,得到了位移云图及前六阶固有频率和振型。依据王莲叶脉的分布规律及三角稳定原理,对横梁的内部筋板结构进行了改进。有限元分析结果显示:改进后横梁质量减轻了6.83%,关键部位的最大变形量减小了5.85%,固有频率有所提高,横梁基准导轨的位移整体有所下降,验证了改进结构的合理性,为实际工程中横梁结构的设计提供了理论依据。     

龙门式数控机床的多轴同步驱动 (西门子840D/810D GANTRY功能的应用)

龙门铣床、龙门加工中心等大型机床为了缩小机床总体尺寸 ,增加加工高度和机床刚度 ,常将原来的工作台移动改为龙门框移动 ,主轴箱上下移动 (固定横梁式 )改为横梁上下移动。这时 ,大尺寸的龙门框在二边导轨上的移动或横梁在二边立柱上的移动必须精确同步。早期的数控龙门机床用系统的简易同步功能将横梁移动到几个固定位置 (常使用无触点开关、磁性开关作为定位元件 )锁紧后再进行加工。由于计算机技术的飞速发展 ,数控系统的控制功能不断加强 ,除了以往的对各轴的位置、速度、转矩的精确控制外 ,目前各种数控系统已有“龙门轴”控制等同步…     

某商用车仪表板横梁模态和静刚度分析

对某商用车仪表板横梁(cross car beam,CCB)有限元分析过程进行研究,提出了仪表板横梁模态有限元分析的简化方法,并根据仪表板横梁设计规范,对仪表板横梁进行模态分析和静刚度分析,同时对未满足仪表板横梁设计规范要求的结构进行优化和加强,使之满足设计规范要求后,在试验条件不足的情况下,通过简易的仪表板横梁模态试验和静刚度试验,来验证仪表板横梁有限元模型和带上各个内饰件后仪表板横梁的一阶整体模态仿真结果的准确性,为整车强度、刚度和碰撞等仿真分析提供准确的仪表板横梁有限元模型。     

横梁蠕变松弛对龙门镗铣床运动精度可靠性的影响建模

针对横梁蠕变变形对龙门镗铣床精度保持性的影响问题，建立了一种龙门镗铣床运动可靠性评估模型。采用有限元软件对横梁残余应力进行多工序连续建模仿真，并通过盲孔法测试验证了有限元模拟的有效性；根据横梁导轨与滑枕座间几何误差的表征关系构建了龙门镗铣床的几何精度退化模型，利用蠕变模拟数据确定y向几何误差退化轨迹；结合机床空间位置误差模型和误差退化轨迹建立了机床运动可靠性评估模型，进而实现对服役期的龙门镗铣床运动可靠性的预测，以及对不同横梁应力状态下运动可靠性的比较评估。结果表明，横梁蠕变变形导致机床运动精度可靠性呈幂律函数形式衰退，且在时效前较大应力下机床运动可靠性降低更明显。     

基于Pro/E的双梁门式起重机三维建模

以Pro/Engineer 4.0为建模工具,结合Top Down装配原则和双梁门式起重机的结构特征,创建双梁门式起重机主要结构件和子装配件。通过虚拟装配技术组建双梁门式起重机的三维设计模型,对双梁门式起重机进行尺寸分析与干涉分析,为后期的CAE做模型准备。     

新型3T2R龙门式混联机床动力学模型

提出了一种以能实现沿X、Z轴平移和绕X、Y轴转动的新型并联机构2-RPU2-UPS作为主体,辅以能实现主体Y轴滑动的直线导轨来共同实现五坐标联动加工的一种新型龙门式混联机床的机构设计方案。运用螺旋理论分析了该机床实现3T2R运动原理,计算出该机床的自由度,进行输入选取与论证,并进行机床机构奇异分析,提出减少奇异的参数设计条件。建立该机床的位置反解数学模型,推导出了该机床的速度雅可比矩阵和加速度分析表达式,求解了该机床的位置反解、速度和加速度。基于虚功原理和该机床的运动学模型建立该机床的动力学模型,并采用Adams软件对该机床动力学进行模拟仿真,模拟结果表明理论结果完全正确。     

加工中心龙门磁悬浮高度的滑模-H_∞控制

针对龙门数控加工中心中移动横梁的悬浮高度进行了研究。在龙门移动式数控机床中,可采用磁浮技术悬浮横梁消除摩擦提高加工精度。为保持悬浮系统的稳定性和精确性,提出了自适应积分滑模控制器并结合鲁棒H∞控制理论的控制方案。针对系统参数摄动和未建模动态设计了积分滑模变结构控制器;为降低滑模控制器抖振的发生,采用自适应控制对控制律的不确定值进行估测;考虑到刀具切削部件引起的系统质量变化以及外力干扰等对系统的影响,在控制中结合了H∞的控制理论,以增加系统的鲁棒性。仿真研究结果表明,此控制器具有很强的抑制扰动的能力和高刚度,可以实现稳定悬浮。     

GS5200高速精密五轴联动龙门加工中心关键技术研究

结合 GS5200 型机床的研制情况,详细介绍了高速精密五轴联动龙门加工中心的应用及研发的关键技术.     

加工中心龙门磁悬浮高度的滑模控制

针对龙门加工中心中的移动横梁,提出了采用磁悬浮技术,实现无摩擦驱动的新型控制方案。根据所建立的横梁磁悬浮系统的数学模型,应用基于微分几何的反馈线性化方法将非线性的电磁悬浮系统转化为线性系统,然后利用积分滑模控制器来对整个系统进行鲁棒控制。仿真研究结果表明,与传统控制方法相比,系统具有很强的抗扰性和较高的刚度,横梁能够实现无摩擦稳定悬浮。     

数控机床双驱系统中齿轮齿条调整工艺的分析

针对实例中某桥式龙门五轴机床的齿轮齿条双驱系统调整工艺过程,有针对性及合理地给出相关安装几何公差及检测方法,以确保齿轮齿条高精度、高稳定性地运行,进而保证数控机床的高速高精度平稳运行。     

新式门座起重机门架结构的研究

介绍了一种用于门座式起重机的新式门架结构,通过Ansys有限元技术进行建立整机梁单元模型,对其进行不同工况下的受力分析,提取门架结构的受力,运用Solidworks建立实体模型,结合Workbench有限元对其局部实体分析;由此得出,新式门架结构可降低生产成本、减轻整机质量、力流传递更加顺畅。     

数控基准转换模式在大功率船用低速柴油机零件机架加工中的应用

通过对大功率船用低速柴油机零件机架的工艺分析,结合大型数控龙门铣床对腔体类零件的加工特点,融合刀具、工装及数控编程等多领域技术,形成了一套数控基准转换模式的机架加工方案,其有效规避了大型机床操作工的登高作业风险,使零件加工基准统一,机床加工干涉透明,人机互动简单易控。