摘要：主轴箱是高速立式加工中心关键部件,其静刚度、动态特性对加工中心的加工精度与平稳性具有重要影响。以DVG850高速立式加工中心主轴箱为研究对象,建立了主轴箱四种不同结构的几何模型设计方案,利用有限元仿真软件对主轴箱静力学、模态及谐响应进行了仿真计算,得到了主轴箱静刚度、固有频率、振型及激励频率下的共振区域。通过对有限元仿真云图与数据进行比较分析,可知方案二为最佳筋板结构布局设计,表明该研究方法可对提高主轴箱结构固有频率,增加结构刚度,避免发生共振提供依据,为其他机床主轴箱结构设计与优化改进提供理论依据,缩短了设计周期。

摘要：以大型Gantry桁架机械手在不同环境温度下受热变形产生的热变形为研究对象,在论述桁架机械手热变形有限元分析过程的基础上,借助COMSOL有限元分析软件对桁架机械手进行有限元建模和加载计算,以模拟实际生产中环境温度引起的热变形,通过对桁架X,Z轴热变形的综合分析计算得出温升对于桁架机械手定位误差的最终影响。该研究在一定程度上实现了对桁架机械手定位误差的定量计算,为进一步研究其对上下料的影响,采用数控机床误差补偿技术提高上下料精度提供了参考。

摘要：针对驱动力前馈的力位并行控制的需要,对3-PRS-XY混合并联机构建立Z-X-Z欧拉变换描述的反向运动学模型,并进行速度规划,得到力位控制系统运动插补方法。基于整体能量分析模型及拉格朗日法对3-PRS并联机构进行空载工况下反向动力学建模求解,并通过与重载工况不同位姿的静力反解进行线性叠加得到计算力矩控制所需的驱动力前馈,通过仿真分析了重载下3-PRS并联机构运动学及驱动力的变化情况。

摘要：为了解决烟台环球机床装备股份有限公司AK36A型号数控刀架运转时产生严重噪音问题,对数控刀架出现严重噪音的原因进行逐项排查,最终确定为减速小齿轮加工精度不足导致。为改善小齿轮表面精度,采用小齿轮与齿轮轴过盈热装配合的方式,通过理论计算出最大过盈量δ≤0.0856mm,通过NX高级仿真分析获得热装配合的实际间隙配合量为0.06677mm,热装温度为414.4℃,最后对改善后的齿轮进行扭矩承载试验,运转试验和偏载跑车试验,结果表明,热装配合加工后的齿轮满足齿轮承载力要求,改进后新推出的AK36D型号数控刀架测得的噪音小,达到国际先进水平,有力推动了国产刀架技术水平的提高。

摘要：随着钛合金的广泛应用,改善其切削加工性、提高加工表面完整性的试验研究也已得到广泛重视,但对该过程的仿真分析尚不成熟。通过Deform 3D仿真软件建立有限元仿真模型,模拟钛合金Ti-6Al-4V在干切削、普通冷却及高压冷却环境下的车削过程,研究切削环境对切削力、切削温度等加工过程量的影响,获取已加工工件距离加工表面不同深度的残余应力分布,分析高压冷却对钛合金Ti-6Al-4V加工表面残余应力的影响规律。通过钛合金Ti-6Al-4V车削试验测量切削力及刀具表面切削温度,并与有限元仿真模型对比,以验证其可靠性。仿真结果表明:随着切削液压强的增加,切削力增加,刀具表面切削温度降低,高压冷却可有效增强切削液的冷却作用。干切削时,已加工表面(d2=0)为残余拉应力;随着切削液压强的增加,已加工表面残余应力状态逐渐由残余拉应力向残余压应力转变,当切削液压强为200 bar时,已加工表面残余应力为残余压应力,且此时已加工表面残余压应力为最大值。随着测量深度的增加,残余应力值增大,在所有切削试验中,最大残余压应力值均在距离已加工表面相同距离。仿真结果与试验结果的对比证明了有限元仿真模型的可靠性,为钛合金Ti-6Al-4V高压冷却加工热力耦合分析和优化设计提供了理论依据。

摘要：随着数控技术和无线通信技术的飞速发展,两者广泛应用于工业生产中的各个方面。针对数控机床中状态、统计、诊断等小数据采集传输过程中,为解决现有无线技术的传输距离、信号强度、成本等问题,将NB-IoT技术支持海量连接、广覆盖、低成本的特性应用于机床联网系统。测试结果表明该系统可稳定传输所采集的数据。通过基于NB-IoT的机床物联网系统设计,为机床提供了经济高效联网方案。

摘要：鉴于通常的拉伸试验不适用于测定冲压成型后板材因产生塑性变形而改变了的特性参数,提出一种此类问题的反求方法。它采用材料的加工硬化模型进行正问题计算,通过试验数据与仿真数据构成的最小二乘误差方程式建立反问题模型。最后通过一种实际冲压件的试验验证了该方法的有效性。

摘要：针对目前数控机床操控具有局限性的现状,设计出了一种基于Android的功能强大、操作简单的远程监控系统。通过对现有蓝天数控系统"NC-200"的基本功能和软件结构的分析研究,将用户控制界面从数控系统分离出来。在Android设备上开发用户控制界面。系统保留了原有数控系统采用RCS库进行通信的特点,利用JNI机制实现用户控制界面与RCS库之间的交互。在远程信息传输方面,利用无线WIFI,采用Socket机制UDP协议,实现Android移动终端与中心控制器的通信。最后介绍了系统的数据库设计方案。在完成对系统的运行和调试后对系统进行了测试,实现了对数控机床的远程监控功能。

摘要：针对设计阶段机械产品的运动性能难以准确评估和预测的问题,提出基于元动作运动过程的研究方法。将机械产品按照“功能—运动—动作”分解成若干基本元动作单元。通过分析单个元动作运动过程,综合考虑了几何、装配等误差因素对运动性能的影响,将关键误差映射到运动参数中,建立了完整的元动作运动方程。再根据运动传递和耦合性关系,构建了机械产品的功能运动模型。最后,利用MATLAB对系统运动过程进行仿真,得到元动作的运动特性仿真曲线,并根据仿真结果计算系统运动可靠度。通过试验表明,所提方法显著缩减了试验次数,节约了试验成本,且该方法与经典的Monte Carlo模拟方法的试验结果具有很好的一致性。

摘要：以卧式加工中心立柱为研究对象,首先利用ANSYS Workbench平台构建其有限元模型,并对其进行静动态特性分析。研究分析结果发现立柱过大的质量将影响其整体性能的提升,是原设计的薄弱环节。然后对模型结构尺寸进行了灵敏度分析,得到对立柱性能影响较大的灵敏尺寸,并将其设置为最终优化设计变量。最后以灵敏尺寸作为优化参数、立柱质量作为优化目标、最大变形量和一阶固有频率作为约束条件对立柱进行了轻量化设计,在保证立柱刚度及固有频率的基础上显著地减小了立柱的质量,达到了轻量化设计的目的。