铣车加工中心双驱进给系统静动态特性分析

以铣车复合加工中心双滚珠丝杠进给系统为研究对象,基于有限元方法对其进行静动态特性分析。建立了滚珠丝杠进给系统机械模型,对双驱进给系统提出了一种改进方案,通过静动态特性分析验证了改进方案。分析结果表明该改进方法能够有效的提高双驱进给系统的静动态特性,为双驱进给系统的合理使用和静动态特性的提高提供了可靠的理论依据。     

数控机床进给系统静动态特性分析

进给系统作为数控机床的主要组成部分,其性能直接影响机床的加工精度和加工效率,对其静动态特性进行分析有着重大的意义.运用有限元方法对数控机床进给系统进行静动态特性分析,得到进给系统的静力变形云图、固有频率以及振动特性.分析结果表明:进给系统最大变形为5.6μm、最大屈服应力为2.8 MPa、安全系数达到15,均符合要求,...     

滚珠丝杠进给系统刚柔耦合动力学建模与时变动态特性分析

数控机床运行过程中,多轴滚珠丝杠进给系统的刚度和惯量会随着各轴位姿的变化而变化,致使其动态特性呈时变的特点。多轴滚珠丝杠进给系统时变动态特性的高保真建模与分析已成为数控机床轮廓误差精准预测的瓶颈难题之一。针对这一难题,提出基于拉格朗日方程与Ritz级数法的滚珠丝杠进给系统刚柔耦合动力学建模与分析方法。以某型号五轴加工中心的两轴滚珠丝杠进给系统为具体对象,重点考虑丝杠本体轴扭方向的连续弹性体变形影响,采用拉格朗日方程建立滚珠丝杠进给系统的刚柔耦合动力学模型,并采用Ritz级数法对方程求解,得到动力学模型的数值解。利用所建立的动力学模型分析进给轴位姿对两轴进给系统固有频率和模态振型的影响,发现各阶固有频率和模态振型随进给轴位姿的变化规律与对应阶次的主导轴有关。随着主导轴进给台由固定端移动至支撑端,对应阶次的固有频率逐渐减小,对应阶次的振型中丝杠本体的弹性振动幅值逐渐增大。此外,两轴进给系统的低阶模态振型主要由承载轴主导,高阶模态振型主要由附属于承载轴的子轴主导。最后,通过模态实验对所提方法进行应用验证,证明所建立动力学模型的准确性。研究结果对数控机床轮廓误差的精准预测具有重要参考价值。     

高速数控车床进给系统静动态特性分析

高速数控车床的进给系统是重要部件,其静动态特性对机床整体性能的影响非常突出,应用ANSYS软件对高速数控车床进给系统进行了有限元分析.为了提高分析效率,对高速数控车床进给系统原始设计进行了简化,这些简化均不会对整体应力分布有明显影响.建立了高速数控车床进给系统有限元模型,分析其静态特性.通过模态分析得到高速进给系统固有频率和主振型,为高速数控车床的动态性能评估提供依据.     

高速立式镗铣加工中心滑枕动态特性有限元分析

以高速立式镗铣加工中心滑枕为研究对象,针对其结构特点,建立了滑枕、滑块和丝杠组合体的有限元模型.考虑到滑枕与滑块和丝杠的联接方式和运动形式等因素,采用ANSYS Worlbench中的No Separation接触类型单元仿真接触面.对滑枕进行模态和谐响应分析,得出了1至6阶固有频率和相应振型以及滑枕结构9个关键点的位移频率曲线.分析结果表明,滑枕的薄弱环节在其与丝杠接触的部位,切削力频率与滑枕五六阶固有频率接近时,滑枕容易发生共振.据此提出了针对性的改进意见,为滑枕的优化设计提供了重要依据.     

VMC1240立式加工中心进给系统设计

加工中心的性能很大程度上取决于进给伺服系统的性能,因此研究和开发高性能的伺服进给系统,是加工中心设计成败的关键之一。详细分析了立式加工中心进给系统的设计方法和步骤,介绍加工中心伺服电机的选择与计算,对进给系统的精度和刚度进行了验算,保证了设计的可靠性。     

高速精密数控立式加工中心整机静动态特性分析

利用Pro/E强大的三维建模功能建立立式加工中心整机数学模型;采用有限元分析的基本方法和理论对整机进行静动态特性分析,根据静态计算结果和振型图找出结合部薄弱环节并对整机的动态特性做出评价;用专门的实验设备得出机床整机的静态和模态数据,来验证分析结果的正确性,为以后类似机床整机模型的有限元分析和无样机条件下的机床虚拟设计提供参考。     

车铣复合加工中心进给系统机械传递环节频响特性研究

通过对比分析进给系统参数对低阶模态的影响,对系统参数进行了优化,并通过模态试验对仿真计算结果和参数优化效果进行了验证。研究表明：选用高刚度的丝杠紧轴承、较大直径和节距的丝杠、较大螺母刚度与大直径和大节距的丝杠配合,均可以提高系统的一阶固有频率,其中丝杠紧轴承一侧的刚度对于提高系统一阶固有频率的影响最显著。     

某型立式加工中心结构动态特性研究

以某型立式加工中心为研究对象,首先进行实物建模并做必要的简化,将其转化为结构力学模型,并进行模态分析,得到了立式加工中心的振型和固有频率等动态特性;分析了主轴箱处在立柱不同位置对立式加工中心固有频率的影响;通过谐响应分析可知,立柱和主轴箱的结构对立式加工中心的模态影响最大;最后进行了试验模态,通过对比有限元和试验模态结果,验证了试验结果的可信性和有限元模型的准确性。在误差允许的范围内,有限元分析结果可以作为加工中心振动特性分析的参考依据,该方法对加工中心的设计优化及相关测试工作具有重要的参考价值。     

数控机床直线进给系统相位特性的建模与分析

多轴机床各个轴进给系统的动态误差具有差异性且都会受到复杂工况的影响,若想实现多轴联动进行轴间的相互补偿,需对进给系统动态特性中的相位规律进行分析。采用集中参数法建立进给系统动力学模型,根据不同工况建立部分结合面参数变化模型,同时分析进给系统激振力频率与摩擦力变化情况。基于Simulink软件,将输出信号与输入信号进行对比分析,得到动力学参数变化时的进给系统相位特性变化规律。结果表明：低转速时进给系统跟随特性较好,输出信号没有明显滞后;高转速时输出信号有较明显的相位滞后,且相位角会受到工作台摩擦力与丝杠轴向刚度的影响。     

高速立式加工中心动态特性分析及结构改进

利用ANSYS Workbench软件对高速立式加工中心整机进行模态和谐响应分析,获得了感兴趣频段的固有频率.通过对整机各阶模态振型进行分析,找到了整机结构的薄弱环节,并据此对整机结构进行改进,改进后整机的动态性能明显要优于原整机,为进行机床结构的优化设计指出了改进的方向.     

基于动态特性分析的KVC800立式加工中心运行优化研究

在数控加工中心设计之初常会考虑固有频率的影响,但由于加工过程中不可避免的误差,对已投入使用的数控加工中心开展动态特性分析,掌握其各阶模态,对于优化加工中心的运行仍必不可少。对KVC800立式加工中心开展了ANSYS有限元模态分析、锤击法试验模态分析以及升速过程中振动信号的瀑布图分析,通过相互对比与验证,发现加工中心存在工作转频内的低阶模态。切削动态测试验证在此低阶模态下工件加工精度略低,为加工中心的优化运行提供了可靠依据。     

DVG850高速立式加工中心复合筋工作台系统的静动态特性分析

为了提高高速加工中心工作台系统的静刚度,提出复合筋板工作台结构,并对其进行静动态特性分析.根据静力学分析结果,提出改变工作台筋板尺寸的优化方案,得出厚度为15 mm的筋板其静态性能较佳的结论,并且使工作台系统的质量减少了23.2 kg;根据动力学分析结果,得出其结构的动刚度不足、抗振性能不能满足结构设计需要的结论,为同类问题的结构改进提供理论依据.     

基于模态实验的机床进给系统的分析

基于模态分析理论,应用锤击法对机床进给系统进行了实验模态分析。研究了该机床进给系统的动态特性,获得了该机床进给系统的固有频率、阻尼比和模态振型。通过对机床进给系统各阶模态振型的分析,找到了结构的薄弱环节,并为进行机构优化设计提出了改进措施。     

高性能加工中心进给系统的计算机辅助设计

通过对高性能加工中心的伺服进给传动系统主要部件伺服电机、滚珠丝杠螺母副的设计选型过程进行理论分析,基于VC++和SQL数据库技术实现选型自动化系统。只需输入设计和选型参数,系统自动计算、校核和查表,选出满足条件的型号。该系统可提高设计效率和质量,界面友好直观。     

高速数控车床进给系统主要零件受力分析

首先对ADG15高速数控机床的进给系统进行了三维建模,然后对模型进行了有限元分析、求解,找出机床进给驱动部分的薄弱环节,针对薄弱环节对其进行产品设计更改,最终达到设计要求,满足高速数控机床的需要.     

数控进给机构设计系统的开发

为了提高数控进给装置的设计效率并能满足其静动态特性的设计要求,基于VB和Matlab平台开发了数控进给机构设计系统。该系统的设计原理是:依据传统零部件设计理论,在获得各个传动部件的静态参数基础上建立动态特性数学模型,通过优化设计和系统动态仿真与评价再反馈给设计系统,如此反复校正直到结构、尺寸、动力学特性等符合系统设计要求。实例证明该系统运行效果良好,为后续整个进给系统的控制和校正提供了依据。