基于有限元的机床导轨热误差分析

机床热误差是影响高精密机床加工精度的重要因素之一,而目前对机床热误差的分析比较少,以机床导轨为研究对象提出了一种结合有限元理论的导轨热误差确定方法,将数值模拟技术和实际测量实验相结合,利用实验测量数据修正有限元分析边界条件,从而得到准确的导轨热变形计算结果,证明了该热误差确定方法应用到实际机床导轨热误差确定和补偿方面的...     

机床导轨误差对零件加工精度的影响

通过建立数学模型对机床导轨导向误差进行了研究,分析了导轨误差对零件加工精度的影响,并从导轨的磨损、机床的安装及导轨的热变形等方面阐述了引起导轨误差的原因及减小导轨误差的措施.     

流场内录磁机导轨的温度场与热变形仿真分析

多个热源的作用使录磁机床身温度分布不均匀,导致导轨热变形,影响录磁头与磁棒的相对位置,造成磁栅尺节距误差,因此计算导轨热变形分布并分析其对加工精度的影响对于提高磁栅尺精度至关重要.采用流体仿真软件FLUENT对风场-录磁机床身这一流固模型进行了数值仿真,得出了录磁机床身的温度分布情况,并通过有限元软件ANSYS计算导轨的热变形.     

五轴螺旋锥齿轮加工机床滚珠丝杠热分析

某五轴螺旋锥齿轮加工机床的实际加工精度远小于设计精度,初步判断滚珠丝杠系统热变形是影响高精度机床加工精度的主要原因之一。现提出滚珠丝杠系统热变形导致五轴螺旋锥齿轮加工机床精度低的假设,并通过有限元分析软件Workbench对其进行分析;设计四组有限元热分析对假设进行验证,研究了丝杠系统转速和水平竖直放置对机床热变形的影响,结果证实了假设的正确性。利用验证结果可进行机床结构优化以及指导相似机床设计。     

基于UG的数控机床导轨的热变形研究

机床导轨的摩擦热变形是引起导轨导向误差的主要原因之一,本文利用热变形的有限元分析理论,借助于UG软件的CAD/CAE模块中的热分析模块对数控机床导轨的摩擦热变形进行研究,分析了进给速度和物体的对流系数对热变形的影响关系,得出了可通过确定合理的进给速度和对流系数来减少导轨的热变形,从而达到改善与提高数控机床导轨的运动导向精度。     

基于Ansys的数控车床导轨热变形研究

导轨热变形是影响高精数控车床加工精度的重要因素。为了实现工件快速定位,需要工作台与刀架在导轨上快速移动,工作台与导轨摩擦会产生大量摩擦热,导致导轨热变形。为研究往复运动所产生的摩擦热对导轨热变形的影响,结合ANSYS有限元软件,采用顺序耦合分析中的物理环境方法对导轨进行热结构耦合分析,探讨了导轨X方向上的变形量。结果表明:车床导轨外侧面x方向位移大,内侧面位移小,是影响工件加工精度的重要原因;摩擦面外侧底部x位移最大,是影响车床导轨热变形的最主要部位。     

超精密磨床主轴部件热特性的有限元分析

加工中机床热误差是影响机床加工精度稳定性的关键因素,对其进行准确的分析至关重要。文章运用ANSYS软件建立超精密磨床主轴部件的有限元模型,分析主轴热源及初始条件,边界条件,通过计算得到磨床主轴的温度场、热应力及热变形量。分析结果说明了热误差为超精密磨削的主要误差,为后期加工和试验分析提供了参考依据。     

机床部件挠曲变形的补偿──国外专利综合介绍

大多数机床都有其各自的弱点,在进行某种加工 时,必然会出现其特有的误差。如果分析一下这些误 差,大都是由机床在运转中发热而产生热膨胀和机床 部件的挠曲变形所引起的。这里仅谈谈补偿机床部件 挠曲变形的一些措施。(关于热膨胀所采取的措施已在 《机床》杂志1976年第4期《防止机床热变形的措施》 一文中介绍了)。 机床上有若干个作为高精度加工工件基准的导轨面,如果这些导轨面的不直度因挠曲变形而受到破坏,则对加工精度会产生重大的影响。特别是自动化机床,即使是边测量工件边加工的方法也不能保证加工精度,所以必须予先针对这些挠曲…     

桁架机器人竖梁导轨的热变形分析

室温下放置的导轨内部由于温度变化会产生热应力,使得导轨产生热变形误差,影响导轨的安装精度。以桁架机器人竖梁导轨为研究对象,通过理论计算以及ANSYS分析出室温下放置导轨的热变形量,并通过实验测得导轨的实际热变形量。将有限元软件ANSYS分析出的数据分别与理论计算结果、实验测出的数据进行对比,验证ANSYS仿真分析结果的准确性,为实际工程提出通过ANSYS软件模拟出导轨实际热变形量的方法。并提出了降低导轨热变形误差的措施。     

精密卧式加工中心导轨与滚珠丝杆的工艺技术研究

分析了卧式加工中心机床导轨安装面的工艺控制关键技术以及导轨精度对机床综合精度的影响,还分析了精密导轨刮研工艺技术的主要技术特点、滚珠丝杠的支承形式、热变形影响、预应力技术和加栽方法;总结了导轨安装面的加工和装配精化工艺流程,并对提高滚珠丝杠传动精度和传动刚性所采取的装配工艺措施,进行了定性的描述,提出了实施丝杠预拉伸的常用工艺方法.     

龙门磨床的横梁设计研究

龙门机床横梁是机床的重要组成部分之一,横梁上的导轨与横梁一般均采用一体化铸造成型。横梁的变形对横梁导轨的精度有较大影响。不同的横梁筋板布局形式影响横梁的变形也不尽相同,设计过程中合理布置横梁筋板能够很好的减小横梁的挠曲变形,从而保证机床的加工精度。用有限元分析方法对横梁进行了分析,对筋板布局进行优化验证。     

机床导轨偏差对机械加工精度的影响与原因分析

机床导轨有无偏差直接影响到机械加工精度,机床导轨出现偏差会降低导轨导向精度,进而无法保证机械加工精度。不同的机床类型、加工方式以及零件特征,导轨偏差导致的精度误差也是各不相同,通过车床加工轴类零件时,Δz方向不会出现偏差,但是在Δx以及Δy方向会出现偏差,而加工丝杆零件时,在Δx、Δy、Δz三个方向都会产生加工偏差。机床导轨偏差的出现主要是因为导轨运动磨损、机床的安装以及导轨的热变形三个方面。     

精密直线进给系统直线度热变效应仿真研究

由热效应引起的精密直线进给系统直线度变化会显著影响机床精度稳定性。针对这一问题,对精密直线进给系统直线度的热变效应进行了仿真研究。首先,利用有限元热-流-固耦合仿真技术建立进给系统温度特性仿真模型,并在此基础上构建了进给系统热变形特性仿真模型;然后,分析热变形仿真结果得出进给系统直线度误差热增量及其测试基准线热漂移量的预估模型;最后,通过实验验证了精密直线进给系统直线度热变化分析模型的准确性。研究表明:综合热源对精密直线进给系统直线度误差测试基准线的热漂移具有明显影响,但对直线度误差热增量影响相对较小;而造成直线度热变效应的主要因素是机床床身热变形引起的床身-导轨装配面热漂移。     

车磨复合机床主轴系统的温度场建模与仿真

影响现代高速机床加工精度的主要因素是热误差。机床主轴系统的热特性直接影响到机床的精度进而影响零部件精度,因此有必要对主轴系统进行热分析,了解其热特性,以便进一步分析和改进。车磨复合机床主轴回转系统结构设计及性能要求很高,应具有足够的强度、刚度、抗振性、韧性和抗疲劳性能。分析主轴热源,计算发热量,确定边界条件,利用有限元软件ANSYS建立了主轴系统的温度场模型并进行了数字模拟仿真,为类似主轴系统的热应力及热变形设计提供了参考。     

运用新思想设计高精度数控导轨磨床

为消除导轨磨床的热变形，采用新思想设计出大型高精度数控导轨磨床——自准直导轨磨床。自准直导轨磨床的基本原理是通过降低床身和基础的纵向弯曲刚度，使床身和基础的重力变形自动补偿由于环境温度变化和磨擦热引起的热变形。有限元分析和10余年的实际应用表明：采用该思想设计的机床精度高、费用低，而且不需要恒温车间；用该思想设计的自准直导轨磨床，被加工件的线性误差小于0．003mm／m，而且加工精度长时间保持稳定。     

有限元分析在长床身对接工艺中的应用研究

重型机床床身对接过程影响着导轨精度,床身导轨精度极大程度地影响机床加工精度。利用有限元法提高多段床身的对接精度,对床身进行静力学分析得到导轨变形曲线,据此提前在导轨调平阶段给予一定的精度预补偿,指导床身的对接过程,实现加工精度的提高。     

数控机床热变形误差研究及补偿应用

热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过误差补偿的方法可以提高机床的加工精度。研究了通过实时补偿热变形误差提高数控机床加工精度的方法,阐述了热误差的基本原理,介绍了热误差的测量方法。采用模糊聚类的方法来布置测温点,利用多元线形回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型。在PLC补偿系统的作用下,在加工过程中对XH718数控机床进行实时补偿。实验结果表明补偿效果很好。     

大型滚齿加工热误差补偿技术的试验与研究

通过对数控滚齿机热误差源的综合分析,阐述了机床热变形对滚齿加工精度的影响,采用信息熵聚类分析及多元回归建模方法,建立了热误差模型,并利用该模型在YKW31320数控滚齿机上进行热误差补偿实验,结果表明,实施热误差补偿后,齿轮加工精度明显提高。     

导轨平行度误差对工作台运动误差影响的建模与分析

机床导轨是机床各运动部件相互运动的基准,导轨误差改变了机床各部件的相对位置,破坏了各部件相对运动的准确性,造成了工作台运动误差,最终影响被加工零件的加工精度。研究了直线滚动导轨平行度误差对机床工作台运动误差的影响,根据赫兹接触理论分析了滚珠受力与接触变形的关系,基于齐次坐标变换和最小余能原理定量分析了工作台的运动误差。最后通过算法举例、仿真及计算结果的对比,表明该算法能准确计算出工作台的运动误差。     

零传动滚齿机热态建模与误差综合分析

在研究零传动数控滚齿机结构和热变形机理的基础上,运用线性回归法对该齿轮加工机床的两主轴在各个方向上的热变形进行了热态建模,并把模型的补偿结果与试验结果进行了对比;然后结合齿轮加工精度要素,对热态误差模型进行了综合分析,得出了影响齿轮加工精度的三项误差.试验结果表明,该模型与试验具有良好的一致性.最后提出了减小热变形影响加工精度的几种方法.