高速加工中心立柱结构的拓扑优化

基于连续体ICM拓扑优化方法，提出了以体积为约束条件，机床的固有频率为目标函数的结构动态设计方法。为提高拓扑优化的精度，在结构优化过程中，同时也考虑了非设计区域的动态特性。将该方法应用到XH6650高速加工中心的立柱结构优化中，从而提高了机床的整机动态特性。     

高速加工中心立柱结构的拓扑优化

基于连续体ICM拓扑优化方法,提出了以体积为约束条件,机床的固有频率为目标函数的结构动态设计方法.为提高拓扑优化的精度,在结构优化过程中,同时也考虑了非设计区域的动态特性.将该方法应用到XH6650高速加工中心的立柱结构优化中,从而提高了机床的整机动态特性.     

有限元技术在基于能量平衡的机床动态设计中的应用

结构动态系统的能量平衡是实现机床结构动态设计的依据之一.文中尝试将有限元技术应用于基于能量平衡的机床结构动态设计,在介绍结构动态系统能量分析方法的基础上,针对结构动态系统的有限元模型,提出定量描述结构动态特性优劣的方法,通过算例对悬臂梁结构的集中参数模型能量分析结果与有限元能量分析结果进行比较,并以有限元能量分析实现悬臂梁结构的改进.结果表明该结构动态设计技术具有明显的优越性,最后将该技术应用于某平面磨床结构的动态特性分析,找出该磨床结构的薄弱环节,对该磨床结构的优化设计起到指导作用.     

有限元技术在基于能量平衡的机床动态设计中的应用

结构动态系统的能量平衡是实现机床结构动态设计的主要依据。将有限元技术应用于基于能量平衡的结构动态优化设计中,在介绍结构动态系统能量分析方法的基础上,针对某平面磨床床身进行了结构动态分析。结果表明,该结构动态优化设计方法对找出机械结构的薄弱环节、结构的动态设计优化有指导作用,可推广到其它结构的动态设计中。     

BKX-I型并联机床的实验模态分析

应用锤击法和基于变时基采样的SIMO法 ,对BKX -I型并联机床进行了模态实验 ,分别获得了机床沿x、y、z方向和机床整体结构的低阶固有频率、振型、阻尼比以及相应的振型动画。在此基础上 ,对该并联机床动态特性的特点进行了分析 ,明确了该机床动态特性的几个特点 ,确定了该机床的薄弱环节 ,并提出了提高并联机床动态特性的具体措施 ,为并联机床结构的动态设计和优化设计提供了依据     

BKX-Ⅰ型并联机床的实验模态分析

应用锤击法和基于变时基采样的SIMO法,对BKX-Ⅰ型并联机床进行了模态实验,分别获得了机床沿x、y、z方向和机床整体结构的低阶固有频率、振型、阻尼比以及相应的振型动画.在此基础上,对该并联机床动态特性的特点进行了分析,明确了该机床动态特性的几个特点,确定了该机床的薄弱环节,并提出了提高并联机床动态特性的具体措施,为并联机床结构的动态设计和优化设计提供了依据.     

AVCP1200H立式加工中心试验模态分析

应用锤击法对立式加工中心进行了试验模态分析,研究该机床的动态特性,获得机床低频段的固有频率、阻尼比和振型.通过对该机床各阶模态振型的分析,找到了机床结构的薄弱环节,并为进行结构优化设计提出了改进措施.     

机床夹具管理信息系统中的代码设计

讨论代码设计的重要性及相关原则,对机床夹具代码的基本结构进行详细的设计,其主要特点是零件分类编码引入了JLBM-1分类编码系统。所设计的代码已应用于实际的机床夹具管理信息系统中,对该系统的成功实施起到了很好的作用。     

基于模态预测及敏度分析的机床动特性设计方法

为了提高机床的动态性能,以机床整机固有频率和频响函数振幅为目标,提出基于机床测试数据、进行试验模态分析及灵敏度计算的机床动态特性设计方法。方法首先提取机床测试数据建立机床结构原型模型,逐步计算机床大件结构和整机的固有频率对刚度、质量的灵敏度,确定结构薄弱环节;继而,对薄弱结构,采用模态预测和灵敏度分析方法设计计算,获取更合理的质量和刚度;之后,将设计分析结果输入LMS_Test.lab软件,借助软件完成对原型结构的模态修改,对修改后结构的动力学特性进行模态预测;最后,进行预测结果模态置信验证,确认模态预测的正确性,完整机床动态特性设计方法体系。将该方法应用于实际机床设计中,对比整机优化前后的频响函数曲线和仿真分析验证均证明,基于模态预测及灵敏度分析的机床动态特性设计方法完成的机床优化设计使得机床固有频率得到提高的同时振幅下降,机床的大件结构及整机的动态性能均有提升。     

91I床整机系统振动特性分析

机床作为生产的重要工具和设备,其加工性能与其动态性能紧密相关,并将直接影响所加工零件的精度。随着现代设计方法的广泛运用,对机床进行动态特性分析,用动态设计取代静态设计已成为机床设计发展的必然趋势。1．模态分析的基本理论振动现象是机械结构经常需要面对的问题之一,由于振动会造成结构的共振或疲劳,从而破坏结构,所以必须通过模态分析了解模型的各阶固有频率和振型,避免在实际工况中因共振因素造成结构的损坏。     

CW6163C数控化改造

以普通卧式车床CW6163C数控化改造实例,论述利用机械系统设计的原则、方法、步骤进行数控改造方案的设计,并列举改造实施中可能出现的问题及其解决方法。数控化改造是提高机床数控化率的捷径和有效手段,机床数控化改造后,可显著提高自动化程度和加工精度,效率提高3～7倍,具有投资少、见效快等特点。     

数控机床模块设计中建模及运动仿真

按照模块化设计思想,利用图形技术和仿真技术,遵循工业设计原则,在数控机床模块划分的基础上,进行了三维参数化建模、单机拼装、单机空运动仿真的研究。     

3-HSS 并联机床运动学设计

提出以可以实现三平动自由度工联机构作为主进给机构,辅以回转工作台实现多坐标数控加工的并联机床结构配置方案,并据此简要阐述了一种三自由度并联机床的总体设计方案和相应的运动学设计方法。理论成果已用于样机开发。     

新型并联机床的固有特性研究

新型并联机是空间多环机构在数控机床不上的应用，本文建立了该机庆的弹性动力学有限元模型，并确定了机床的结构参数种典型的加工轨迹，经过有限元实例计算得到了机床一阶有频率变化曲线，通过对计算结果的分析得出机床固有频率随机床结构参数和刀头姿态变化的规律。本文的研究对在机床设计阶段提高机床的动力学性能具有重要意义。     

零件结构概念设计及其应用

在论述产品功能与结构对应性的基础上，给出了零件结构分解、单元建库的原理与方法，通过功能与结构之间的映射进行零件结构概念设计，实现了基于产品功能的结构设计自动化，最后通过实例说明了本文方法的应用。     

基于遗传算法的机床主轴动态特性优化设计

机床主轴的设计除了要考虑其强度和刚度外,尚须考虑其动态特性。机床主轴的动态特性设计可归结为特征值反问题的求解。本文研究了基于人工神经网络和遗传算法的机床主轴动态特性结构优化设计的求解方法,利用人工神经网络实现机床主轴动态特性的近似分析,借助遗传算法实现给定固有频率下的最小重量设计。计算结果表明了该方法的有效性。     

数控内圆磨床部件动态优化设计研究

机床部件结构动态优化设计是实现整机优化的基础.利用灵敏度分析技术优化了磨床部件内部筋板结构参数、布局参数,建立了磨床主轴系统结构的BP神经网络模型.并与实测结果比较,对模型进行修正,再利用修正后的模型对主轴结构参数进行优化.这些技术为磨床整机的优化奠定了基础,对相关机床动态优化设计具有普遍的指导意义.     

机床造型质量的模糊层次综合评价

应用模糊评价和层次分析法相结合的方法对机床造型质量进行评价。根据工业设计基本原理,建立机床造型质量的评价指标体系。构建机床造型质量评价因素集以及评价指标的递阶层次结构,利用层次分析法计算各指标相对权重向量。然后通过单因素模糊评价,根据最大隶属度原则确定各机床造型质量的等级。引入评价尺度集,进一步细致划分造型质量等级。以4台数控机床为评价实例,说明模糊层次综合评价法用于机床造型质量评价是可行的。     

基础装备制造及高档集成数控机床研究进展

为解决航空航天制造领域面临的关键问题以及提高机床行业的服务能力,机床行业提出建设航空航天制造领域高档数控机床创新能力平台。总结了创新平台的基础装备制造及高档数控机床的四个方面研究进展,包括电主轴单元技术（高速主轴刀柄刀具系统动力分析、数字化仿真和样机模态验证分析）、机床设计（直线轴进给系统刚柔耦合机电耦合动力学、多轴联动与高速五坐标混联加工装备、摆动/回转进给系统的机电耦合动力学模型验证分析、MTC1000镗铣磨复合加工中心结构创新设计）、机床控制（高速启停残留振动抑制技术验证分析）和机床验证（航空航天结构件高速加工现场的数据采集、映射与存储技术分析）。最后展望了基础装备制造和高档数控机床的发展方向。