《机床动力学》(一)

为了适应机床向高精度,高自动化及高柔性发展,除了要求机床重量轻,成本低、使用方便和具有良好的工艺可能性外,对其动态性能的要求也越来越高。因为它直接影响机床的加工质量和切削效率。机床的动态性能主要是指它抵抗振动的能力。对机床进行动力分析和动态设计,使机床具有良好的动态性能,也即把机床的振动量控制在满足加工质量的允许范围之内,使机床在额定功率范围内不发生切削自激振动,这是机床动力学的主要任务。     

第四讲 机床热变形(上)

一、机床热变形及其研究概况 生产过程自动化和精密加工的迅速发展,对金属切削机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求,而加工精度主要取决于机床的两个性能:即机床的静态-动态力学特性和热学特性。据英国伯明翰(Birminghan)大学J.Peklenik教授的调查,在精密加工中,由于热变形引起的制造误差约占总制造误差的40～70%[1]。热变形不仅严重地降低了机床的加工精度,而且影响了机床的生产效率。这是因为,为了避免热变形所进行的机床予热或调整,常常要花费很多时间。有时,由于机床局部(如主轴轴承、液压系统)的急剧温升,甚至使机床无法…     

高速加工机床的选购与性能评价

1.前言 高速加工技术不仅可缩短零件的切削加工时间,提高生产效率,降低生产成本,还可获得高的加工精度和表面加工质量,省去传统加工工艺中的车、铣等后续精加工工序。高速加工机床已成为厂家为提高生产效率、满足零件高精度及高表面质量要求而竞相采用的重要加工手段之一。目前国内国际市场上推出的高速加工机床品种繁多,性能各异,如何合理地选择既满足使用要求,价格又适宜的高速加工机床,对于机床使用厂家合理投资,提高设备资源的利用率是十分重要的。 影响高速加工机床使用性能的因素有很多,包     

机床主轴系统动态性能的探讨

一、概述机床主轴前端装有刀具或工件,直接参加切削加工,因而主轴系统是影响机床的加工质量和生产率的一个关健部件。主轴系统的变形占机床系统总变形的50％左右,机床系统的动柔度主要决定于主轴系统的动态性能。影响机床动态性能的因素有以下诸项:     

变速切削系统稳定性的试验研究

机械加工过程中产生的振动是影响机械产品加工质量和机床切削效率的关键技术问题之一。对机械加工振动实行有效控制是开发FMS和CIMS等现代化制造技术所必须解决的重要问题。机械加工过程中是否有振动产生取决于机床结构的动态特性和切削过程的动态特性,切削参数是影响切削过程动态特性的重要因素,因此人们提出利用时变机床主轴切削(简称变速切削)来控制振动。     

HSK工具系统分析

高速切削加工(HSM)不但要求刀具本身具有良好的刚性、柔性和动平衡性，同时对其与机床主轴连接的刚性和连接精度在保持刀具的把持力和把持精度及其各方面都提出了严格的要求。刀具与机床的连接即刀机接口的性能不仅对提高加工效率有很大的影响，而且对提高加工质量亦起到至关重要的作用。     

高速切削技术和刀具材料发展趋势

金属切削技术和刀具作为关键技术和基础装备,决定着机床加工的效率、精瘦、质量和成本,切削加工进入了发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套加工技术为特征的发展新阶段。     

精密机床结构动态特性的检测

机床结构动态特性是机床内在质量的重要指标之一。它不仅直接影响到机床的加工质量(包括尺寸精度、形位误差和加工表面的粗糙度)和效率,而且也将影响到机床的性能。寿命和可靠性。随着科技生产的发展对机床加工精度和效率的要求日益提高。因此人们对机床结构动态特性就越发重视了,而且已把它列为机床产品质量检测的项目之一。目前,普遍用于检测机床结构动态特性的方法主要有切削试验法及激振试验法两种。但是这两种方法,只较适用于普通机床,而对精密机床则不尽适宜。原因是:(1)精密机床在实际使用中,没有那么大的切削用量,不致于使机床结构…     

NURBS曲线插补在数控加工中的应用研究

进给速度的变化是机床产生振动和影响加工质量的重要原因之一。为了有效降低进给速率的变化率,从而达到抑制机床振动,提高加工效率和质量的目的。提出基于NURBS曲线插补方法对数控程序进行后处理,通过合理选择基函数、控制点、权因子等参数来实现拟合精度及进给速度的优化。以花瓣曲面零件作为数控加工对象,开展了NURBS曲线插补与直线圆弧插补方式的数控加工仿真与切削加工对比试验分析。结果表明,NURBS曲线插补加工方式具有减少数控加工时间,提高数控加工精度与表面质量,提升机床动态性能的优势。     

影响不锈钢螺纹加工质量的因素分析和改进对策

通过机床加工切削螺纹是目前螺纹成型的主要方式之一,在机床上加工不锈钢螺纹时其相对普通碳素钢材料的螺纹较难切削、精度较难控制,加工时影响螺纹质量的因素较多。在实际生产中受材料特性、刀具性能和工艺系统等方面因素的影响,不锈钢材料的螺纹易出现粗糙度不佳、牙型角与尺寸精度存在误差、刀具容易磨损等方面的问题,螺纹质量难以把控。针对不锈钢材料螺纹加工中易出现的问题,对其影响因素进行分析,在材料调质、刀具参数、刀具安装、工艺系统、切削参数、加工方法和冷却润滑等方面进行调整改进,通过对策可以解决加工时所出现影响螺纹质量的诸多问题,提高螺纹加工质量和效率,促进产品的整体质量提升。     

CNG车载瓶端部机械加工柔性组合机床的开发

针对传统CNG车载瓶加工缺少数控专机造成大质量CNG车载瓶加工质量较差和生产效率低下等技术问题,将基于移置式多轴机床的旋风切削、基于图像反馈的刀具切削路径误差补偿、面向绿色切削的雾化冷却技术等进行组合应用,开发了CNG车载瓶端部机械加工柔性组合机床,实现了高速平稳切削,快速可靠换刀,自适应性补偿缺陷,高效环保的刀具冷却。结果表明,组合机床的应用使得CNG车载瓶加工技术的自动化程度、加工精度和生产效率都得到了明显提高。     

高精密微细切削加工机床的研制

微细切削技术的发展离不开微小型化机床设计和制造技术的发展,然而微细切削加工的高精度对微细切削机床的性能和设计提出了更高的要求。因此,针对微细切削机床设计和研制的特点,自主研发了一台微小型切削加工机床,该机床可应用于微细车削、刨削、飞切等加工方式。其设计理念是,利用大理石气浮导轨结合精密直线电机技术,提高机床的精度和加工稳定性。     

导轨软带材料在机床上的应用

一、概述 随着现代化生产技术的飞速发展,机床行业面临高精度、高速度、高效率和被切削材料多样化等要求,零件的精度和加工质量的要求越来越高,机床的自动化程度也不断提高,为了满足这些要求,必须提高机床的静动态性能。     

浅论高速切削加工的实现条件

随着NC和CNC技术的迅速发展和日益普及 ,HSM(High_speedMachining)即高速切削加工技术已越来越受到人们的重视。HSM不仅可以提高加工效率、降低成本 ,而且可以提高加工精度 ,改善加工质量。但同时 ,HSM的发展又对机床、刀具、刀具夹持系统、机床控制系统、操作者等各方面提出了新的要求。本文对高速切削加工的优点以及实现高速切削加工所需的条件做一些具体的分析。     

适合高速加工的工具系统

1　引言2 1世纪的机械制造业将向着绿色制造、节省能源、高度智能化等方向迅速发展 ,这对加工机床及工具的高精度、高效率、智能化以及环保性能等提出了更高要求。近年来 ,高速加工已成为切削加工的重要发展趋势之一。高速加工不仅可以提高加工效率和加工精度 ,降低加工成本 ,而且可以满足淬火钢等难切削材料的加工要求。高速加工不仅要求刀具自身具有良好的刚性、柔性、动平衡性及操作性 ,同时对工具系统与机床主轴的联接刚性、联接精度以及对刀具的把持力、把持精度等都提出了严格要求。　　2　高速加工对工具系统的要求2 .1　两面定位工…     

混凝土在机床构件中的应用

一、概述随着现代生产技术的飞速发展,机床行业面临高精度、高速度、高效率和被切削材料多样化等要求,零件的精度和加工质量的要求也越来越高,机床的自动化程度也不断提高,为了满足这些要求,必须提高机床的静、动态性能。提高机床静、动态性能的途径有两条:(1)优化机床结构;     

数控程序质量评价分析

数控加工与传统加工相比,对操作工的操作技能要求不高,其加工质量及效率在很大程度上取决于机床性能的好坏和数控程序的优劣。改变机床的固有性能颇有难度,而数控程序的发挥空间大且易实现,因此数控程序的质量显得愈发重要。CNC/NC程序如同工艺规程一样,没有最好,只有更好,需要     

斜床鞍异型砂轮专用数控车床的设计制造

通过研究机床总体结构、主轴结构、砂轮的装夹、进给系统设计、导轨的密封、机床总体防护及吸尘,刀具的选择及相关切削参数等,设计一种异型砂轮加工专用数控车床,既可以提高砂轮加工的灵活性,还能保证加工质量、提高加工效率,降低加工成本。     

整体叶轮车铣复合加工工艺多目标优化

整体叶轮作为复杂曲面零件中典型的一类,如何实现其高效率、高质量加工一直是许多学者和工程技术人员研究的重点。以整体叶轮车铣复合加工工艺为研究对象,提出一套工艺参数多目标优化方案。针对整体叶轮车铣加工工艺特点,以主轴转速n、进给速度vf、切削深度ap、切削宽度ae等工艺参数为优化变量,以加工工时、叶片变形量为目标函数,从机床性能、刀具性能、加工质量三方面界定约束条件,构建工艺参数多目标优化模型,用SQP优化算法进行求解。应用表明:采用优化后的工艺参数车铣加工整体叶轮,能大幅减小整体叶轮加工时间和叶片变形量。     

TG4145高精度坐标镗床的设计制造

我厂试制成功的 TG4145高精度立式单柱坐标镗床在机床结构、系统性能等方面都具有一定的先进性。从精度检查和切削试验表明:机床的性能和质量完全符合设计要求,其中关键零件的加工和装配质量达到了国家坐标镗床Ⅰ级精度规定的指标,坐标定位精度达到了世界先进水平。该产品的试制成功为我厂精密机床进入国际市场打好了良好基础。现就 TG4145坐标镗床结构性能特点作一介绍。一、机床的运动1.传动系统