摘要：在机床设计阶段,首先运用CAD软件建立几何模型;然后生成中间文件并导入CAE软件,进行机床结构热分析,通过后处理提取出运动轴导轨位置处的结构热变形误差;最后利用多体理论将结构热变形引起的单轴热误差转化为机床工作空间的热误差,进而预测由于机床结构热变形而引起的机床末端刀尖点-工件的相对位姿误差.仿真分析算例表明该方法具有可行性,对机床热平衡设计具有指导意义.

摘要：为提高数控机床体积热误差建模及补偿精度,提出一种基于正交多项式做最小二乘建模方法,构建几何误差与坐标的正交多项式,设计开发基于LabView的在线建模系统,应用正交函数族及初始建模数据实现几何误差建模,有效避免其它建模方法的病态问题,大幅提高体积热误差建模精度及效率,为体积热误差补偿奠定基础。阐明基于轴偏置误差补偿功能的体积热误差在线补偿机理,设计开发基于P89V51RD2单片机的误差在线补偿系统,实现体积热误差在线建模及补偿,实验结果表明,补偿后体积热误差减小89.5%,大幅提高数控机床体积热误差建模及补偿精度。

摘要：以数控机床的累积平均无故障工作时间和可靠度的区间估计精度为要求,应用信息矩阵法,对故障过程可用幂律过程模型描述的数控机床,给出了可靠性评估试验的最小试验截止时间和最小样本容量,解决了数控机床可靠性评估试验中确定试验截止时间和样本容量的难题。计算结果显示,可靠性指标区间估计的上、下区间比和置信度是影响可靠性评估试验中最小试验截止时间和最小样本容量的主要因素。其中,最小样本容量随可靠性指标区间估计精度要求的提高和置信度的增加而显著加大,而最小试验截止时间受两者的影响较小。

摘要：针对飞机装配对大尺寸、高精度、兼容性强、扩展性好、快速组网的测量技术需求,开展面向飞机装配的大尺寸多系统测量基准场构建技术研究,提出基准点优化设计原则,采用基于激光跟踪仪的多站位冗余测量长度约束算法,构建兼容飞机装配现场设备的三维精密测量基准场,并通过试验对比验证了测量基准场的标定精度。最后通过典型应用案例阐述了在飞机装配过程中大尺寸多系统测量基准场的应用效果,促进了飞机装配测量工艺技术改进,提高了飞机装配质量和生产效率。

摘要：为提高型材变曲率滚弯成形精度,减少滚弯模型计算结果与型材滚弯尺寸之间的误差,以弹塑性变形理论为基础,分别建立了驱动辊与支撑辊之间的型材弹性弯曲模型、驱动辊与夹持辊之间的型材弹塑性弯曲模型以及驱动辊与弯曲辊之间的型材渐进卸载回弹模型,对当前滚弯模型进行了修正。在此基础上进行了多曲率T型材和L型材的滚弯试验,分别将修正后的滚弯模型的计算结果及基于几何模型的计算结果与试验数据进行了对比。结果表明,修正后的滚弯模型对T型材和L型材计算结果的平均准确度较基于几何模型的计算结果分别提高了18%和36%。

摘要：针对复杂结构零件五坐标加工设备变更带来的程序处理问题,分析讨论了直摆头-转台式和斜摆头-转台式两种五坐标机床之间的数控加工程序互换求解算法。根据不同的机床结构,建立了机床坐标系之间的对应关系;基于机床自动跟踪模式下的数控加工程序后置处理和逆后置处理方法,提出了机床之间数控加工程序的互换算法;采用单步距走刀时间不变的控制方式,给出了加工进给速度的互换算法,实现了程序转换对工艺参数的继承。实际应用验证表明,该算法可有效解决直摆头与斜摆头五坐标机床数控加工程序之间的互换问题。

摘要：针对精密机床装配过程中导轨基面静变形对几何精度的影响,提出一种预先消除该静变形的方法,即对整机进行静力学分析,获得装配后导轨基面的静变形,通过调整支撑方式使该变形在装配前呈现,便于将此变形提前消除。以一精密卧式加工中心为例,详细阐述了该方法,该方法的关键是通过优化支撑方式获得导轨基面最终静变形。以支撑点的定位尺寸为设计变量,采用正交试验的设计方法选取样本点构建BP神经网络模型,利用遗传算法对支撑位置进行优化,使导轨基面呈现目标变形。结果表明,采用优化后的支撑方式,导轨基面变形和目标变形形状相同,且最大变形分别为7.982 8μm和8.2μm,两者之间的误差为0.21μm,取得了较好的优化效果。

摘要：机床设计过程中整机性能仿真分析,要求缩短时间,同时保证一定精度,针对这一需求提出了一种整机模型简化方法。该方法以整机为研究对象,通过分析机床部件是否处于机床整机闭合力学系统等准则,确定了不同部件的简化必要性和策略,形成了一套完整高效的整机性能分析简化方法。以某轧辊磨床为例,对简化流程的各步骤进行了仿真,提出了"简化有效性指数"(index of simplification effect,ISE)对上述不同阶段的简化有效性进行评价。最终该机床单次仿真时间缩短95.6%,静态与动态特性仿真结果与实验对比误差均小于5.5%。最后基于目前机床企业常用的Pro/E软件所提供的VBAPI二次开发工具,开发了机床整机性能分析模型简化工具,实现了自动化辅助简化,节约了设计人员进行模型简化的时间,对缩短机床设计周期具有一定实用意义。

摘要：复合材料由于其较高的比刚度、比强度而成为重要的轻量化材料,推广其在汽车上的应用可有效缓解当前人类面临的环境污染和能源短缺问题。基于某款汽车铝合金前防撞梁,开展了复合材料替代设计,可实现减重27%,并采用碳纤维湿法模压成型工艺进行制备后,进行了RCAR标准下正面40%重叠碰撞实验;同时,利用有限元软件LS-DYNA构建了复合材料前防撞梁数值模型,验证后基于该模型进一步对吸能盒壁厚、复合材料梁铺层厚度、铺层方式等参数进了探讨,发现吸能盒壁厚对于防撞梁的耐撞性较关键,而引入仿生螺旋铺层设计可进一步提升能量吸收特性。此外,同等质量下的复合材料防撞梁综合性能被证明较金属防撞梁更加优异。

摘要：针对电主轴预防性维修问题,首先通过电主轴结构分析和常见故障分析,获得电主轴故障多发部位和故障原因;然后针对分析得到的电主轴故障多发部位,设计电主轴预防性维修体系,通过设计故障多发部位性能测试方案和评价标准,得到电主轴预防性维修方法;最后将设计的预防性维修方法应用于长期服役的精密数控机床电主轴,验证了所提电主轴预防性维修方法的有效性。实验结果表明:所提电主轴预防性维修方法可有效识别出电主轴早期性能退化,为预防性维修和性能退化趋势监测提供了有效依据。