机床主轴和导轨的变形分析

机械制造业中,机床主轴和导轨的热变形对机床的加工精度影响很大.运用传统的计算方法和有限元方法分析了机床主轴和导轨的变形.通过对比发现,有限元方法对机床导轨和主轴的变形分析较准确和直观,其结果为现代制造业精密加工提供了可靠的参考数据和理论依据.     

机床滑动导轨副加速磨损退化试验建模与分析

为了分析机床滑动导轨副加速退化试验中的磨损机理,建立了滑动导轨副在实际工况下的受力变形模型并计算得到导轨接触面间的接触力.设计了加速磨损退化试验,并基于Archard模型建立了机床滑动导轨副实际工况下磨损计算模型,主要建立了床身导轨接触面磨损模型.基于理论模型,采用加大滑动导轨负载力水平的方法,对加速磨损退化试验中的滑动导轨床身导轨接触面的磨损量和磨损曲线进行预测.结果表明:该模型可较好地指导实际的加速磨损退化试验参数设计和根据高负载下试验获得的床身导轨磨损量预测工作负载下的磨损.     

横梁淬火工艺研究

为满足用户技术要求,我公司对其立式车床的横梁进行中频表面淬火（横梁结构图见图1）。由于该横梁结构复杂,整体薄厚不均,导轨面超宽,横梁导轨相对面有凹陷处,d导轨面一侧与底面无垂直立筋相连,淬火后变形大,无法校直,将直接造成废品。根据以往经验,该横梁中频淬火后导轨变形方向将为中间下凹3 mm左右,而中频表面淬火淬硬层深为3 mm,若不采取措施导轨面两端淬硬层将被磨掉。如何减少导轨淬火变形是至关重要的问题。对此,提出了具体的建议和措施：     

基于Ansys Workbench数控机床导轨的模态分析

为提高高速高精密数控机床的加工精度,本文采用动力学模态分析原理,对机床加工过程中的重要部件——直线导轨-滑块机构进行研究。通过SolidWorks软件建立直线导轨有限元三维几何模型,并运行Ansys Workbench软件进行网格划分及受力分析,提取模型的前6阶固有频率和模态振型,对比分析了模型的动力学性能。分析结果表明,前6阶振型中变形主要发生在导轨上,因为长导轨的结构性质导致结构刚度较小,导轨滑块机构的变形量较大,因此需调整导轨的厚度或导轨两端的预紧力,以降低变形量来满足机床的加工制造要求。该研究为数控机床的性能优化提供了理论依据。     

模具钢板坯喷水淬火系统研制与试用

介绍了为克服模具钢板坯淬火中出现的水、油浸淬易变形、开裂、空淬组织硬度差等缺陷,所设计的一套喷水淬火系统。经选用718钢90mm板坯对喷水淬火系统进行了性能试验,该系统喷淬的板坯硬度均匀,变形量小,完全避免了开裂现象。     

HQ系列水溶性淬火剂性能的研究

本文系统地研究了HQ系列水溶性淬火剂的工艺性能、冷却能力、淬透性、淬硬性和变形开裂倾向.证明该介质具有冷却能力可调,适用性较广等特点.并对其机理进行了讨论.     

镶钢导轨的工艺分析及改进措施

根据某厂生产的加工中心XH714的镶钢导轨的结构特点、技术要求及加工工艺，针对加工过程中出现的机械矫正后导轨变形量不稳定从而增大了粗磨削加工难度，以及精磨后两平面直线度严重超过图纸的设计要求等问题进行了工艺分析，找出了问题产生的原因是：①矫正机械压力不均匀；②未能利用淬火过程中组织转变时高塑性时机及时矫正．并提出了包括磨削工艺、机械矫正工艺、矫正模具结构等的改进措施．     

重型机床床身长导轨变形试验与分析

本文研究了环境温度的变化对重型机床床身长导轨变形影响的规律,並对变形的机理进行了分析。同时,提出了根据不同情况应采取的防止或减少床身导轨变形的办法,对生产实际有一定的指导意义。     

氯化镁水溶液淬火介质的研究

本文研究了氯化镁水溶液淬火介质的冷却性能,并与水和油作了对比,给出了介质的基本理化性能、冷却曲线和冷速特性曲线,并讨论了介质的浓度、温度和搅拌的影响,同时还对介质的实际淬火效果(对钢件的淬透能力及变形开裂倾向等)进行了检验,试验结果表明,氯化镁淬火介质具有理想的冷却特性,对钢件具有较好的淬火效果,其作为一种新的无机盐淬火介质具有实用价值。     

滚动与低摩擦卸荷导轨优化组合

机床导轨在机床上占有非常重要的位置,它是运动部件基础,导轨的结构形式和刚度的好与坏,直接影响到整机的精度、效率、工作的稳定性问题等。机床导轨有多种,从类型上分有以下5种：（1）滑动导轨：进给方向的振动阻尼率较大,垂直于进给方向的静刚度高,如出现润滑不良时,摩擦力增大,易产生低速爬行。拖动功率也增大,适用于小型的数控机床。（2）静压导轨：进给方向的振动阻尼率低,垂直于进给方向的静刚度比滑动导轨低,在较低的速度下也不会产生爬行。     

热处理模拟法缩短和优化处理工艺

美国俄亥俄州的科学成型金属公司开发出名为Deform—HT的热处理模拟软件．利用该软件可以获得大量关键热处理工艺和特殊形状部件的工艺数据。据称．这是首个热处理模拟软件包．具有预测上下游工艺的功能．如材料生产、成型和机加工等。Deform—HT软件可以预测热处理部件的内部显微组织、残余应力、变形、淬火应力和相转变等。     

超跨距横梁Z向导轨面起拱曲线设计与优化

针对数控重型龙门铣床超跨距横梁由于跨度大、质量大,安装完毕后由于重力和溜板滑枕作用力会向下弯曲,其中Z向导轨面的最大挠度可达到1 mm,严重影响加工精度的问题,采用对导轨面预起拱的方法来补偿横梁变形对加工精度的影响.首先,采用有限元方法分析超跨距横梁实际工作时的变形,并采用多项式对溜板滑枕在各位置时横梁Z向导轨面的变形进行拟合;充分考虑由于溜板跨度带来的2条变形曲线对起拱曲线的影响,提出了基于这2条变形曲线进行起拱曲线设计和优化的方法.分析以往各种起拱曲线对刀尖点变形的影响,结果表明:所提出的优化方法较以往的起拱方法更能有效降低横梁变形对机床精度的影响.     

大直径65Mn钢圆锯片的感应加热等温淬火

研究了大直径６５Ｍｎ钢圆锯片感应加热等温淬火工艺及基对变形开裂的影响,试验和生产实践表明,感应加热等温淬火,可使锯片硬度达ＨＲＣ６０,平面度≤３ｍｍ锯片使用寿命比传统盐浴淬火提高５０－１００％,生产成本下降２／３。Ｍ     

重型加工中心横梁部件的热态特性分析

以XK2535镗铣床的横梁为研究对象,建立实体模型,针对横梁与导轨副之间的摩擦导致的热变形,用ABAQUS对其进行热稳态特性分析.通过分析计算,当镗铣头以10mm/min移动时,横梁最高温度为50.8°C,位于横梁导轨副最上端处的热变形量最大,为205μm。通过对横梁的热特性分析,为机床的热补偿提供了重要依据.     

机床导轨防护罩的设计

现代机床制造中,导轨防护罩的应用十分广泛,它对机床精密导轨进行保护,防止铁屑及油污对导轨的损伤,又使机床整体美观宜人。在设计中取得两组经验公式,现介绍如下。     

聚合物淬火剂SST301的冷却机理探讨

阐述了聚合物淬火剂ＳＳＴ３０１的基本特性。探讨了冷却机理，结果表明。该淬火剂在冷却金属时，在金属表面形成一层聚合物隔离膜，此膜降低金属淬火时产生的热庆力和组织应力，减小淬火变形量，防止淬火开裂。     

机床导轨缺陷修复办法研究

本文通过分析机床导轨磨损原因,研究机床导轨面缺陷修复的方法,对比传统工艺存在的弊端,引出更科学有效的导轨修复工艺来满足市场经济高速发展的今天.     

短时高温加热淬火在45钢模具零件上的应用

通过对较大尺寸的45钢模具零件的900℃短时高温加热淬火试验及应用,证明在不进行加热保护的条件下,不仅可以最大限度地利用现有淬火加热设备,同时可以解决常规热处理过程中零件表面出现的氧化脱碳及变形开裂问题,缩短零件的热处理生产周期1/5以上,减少了保护工装费用,降低了热处理生产成本.     

灰铸铁制动鼓的热循环开裂分析及表面改性

针对重型卡车在连续刹车时频繁地冷热循环容易造成制动鼓失效开裂的问题,提出一种提高灰铸铁制动鼓抗热开裂性能的表面改性方法——搅拌摩擦焊。实验以灰铸铁(HT250)制动鼓为研究对象,采用循环淬火处理模拟制动鼓的服役工况,淬火处理时的温度为900℃,冷却方式为水冷。利用维氏硬度测试仪测量淬火前后试样的硬度变化,结合扫描电镜、能谱仪和金相显微镜表征试样的微观组织和裂纹形貌。实验结果表明：频繁的冷热循环是导致制动鼓开裂失效的主要原因,经历20次循环淬火处理后,裂纹开始在石墨与珠光体界面处萌生,且主要沿着石墨长度方向扩展,裂纹周边生成了氧化铁新生相;此外,循环淬火处理后灰铸铁的维氏硬度有所提高,但硬度分散性增大;经历相同循环淬火次数后,表面改性试样比原始试样的裂纹数量更少,且裂纹长度更短,这主要是因为表面改性后灰铸铁表面的石墨组织长宽比减小,且珠光体片层间距减小,提高了裂纹萌生和扩展的阻力,从而导致灰铸铁制动鼓的抗热开裂性能提升。     

亚温淬火在45钢钳口板批量生产中的应用研究

研究了亚温淬火用于４５钢零件批量生产中的问题。研究表明,经亚温淬火获得双相组织不仅能提高零件的强韧性,而且具有硬度均匀和减小淬火变形,开裂的特点。研究指出,只要能够控制并达到稳定的生产基础条件。