摘要：机械振动一直是影响数控系统高精度加工的重要因素,避免系统工作在共振频率附近可极大提高加工精度。而机械分析器的主要用途就是测定数控系统的共振频率,以便对数控系统进行在线调整达到最好的加工性能。文章介绍了采用外加激励并采集反馈进行对比的方式对数控系统共振频率进行测定,并设计了带有实物模型接入的闭环回路结构,结合Scilab建模仿真过程,快速搭建了机械分析器的系统模型。系统模型具有很好的实用性、开放性和可移植性。最后通过实验验证了系统的实时性,并成功对数控系统的共振频率进行了的测定。

摘要：飞轮储能作为一种高效、清洁的储能方式,目前受到广泛的关注;利用碳纤维复合材料制备高速储能飞轮具有广阔的应用场景。这里以提升飞轮转子的储能密度为目标,对复合材料高速储能飞轮的结构进行了优化设计。首先针对T700某型号碳纤维复合材料转子,建立了储能密度优化的数学模型;然后结合粒子群优化算法,通过MATLAB编程实现了对储能转子的结构参数优化,得到优化后的轮毂外径为170mm,层间过盈量为0.3mm,复合材料轮环各层的径向厚度为15mm,最终使得飞轮的储能密度提升了22.8%。

摘要：针对模态分析、拓扑优化在龙门加工中心动横梁筋板形位尺寸优化中的局限性,提出了基于多目标优化的龙门加工中心动横梁筋板结构优化设计方法。该方法以模态分析和拓扑优化改进后的龙门加工中心动横梁为研究对象,把动横梁的质量、第1阶固有频率和自重状态下最大变形量为优化设计目标函数,动横梁筋板结构的位置尺寸和筋板的厚度尺寸作为优化变量,建立了龙门加工中心动横梁筋板结构的多目标优化模型,分析了优化变量对动横梁质量、第1阶固有频率和自重状态下最大变形量的影响,求出了动横梁部件筋板结构Pareto最优解。经过多目标优化改进后的动横梁部件1阶固有频率提高了7.36%、质量减轻了4.97%、自重状态下最大变形量略有减小,表明该优化设计方法合理可行。

摘要：以数控车床上床鞍为研究对象,构建床鞍的有限元模型后对其进行模态分析。以床鞍的结构设计变量为基础进行拉丁超立方实验设计,得到一组试验点。将这组试验点作为训练数据用神经网络方法拟合出床鞍质量和一阶固有频率相对于设计变量的响应面模型,在此基础上完成数学模型的构建。最后通过遗传算法求解该模型,得到床鞍尺寸优化后的结果。文章的优化结果为改进床鞍的结构提供了理论依据,文中的分析思路和方法为其他机床床鞍的设计和生产提供了参考。

摘要：针对水室封头加工工序分散、加工周期长,某些型面难以加工且制造精度低等问题,设计了水室封头专用龙门移动式车铣加工中心。在分析封头零件特征和工艺特点的基础上,提出利用可摆动式滑枕实现B轴功能的六轴四联动车铣复合加工中心总体方案;B轴组件回转支撑结构采用中心轴卸荷方式,满足了滑枕组件的高刚度与旋转分度功能要求;工作台设有车削进给与铣削分度两条独立的传动链,并通过机械、电气、液压的联合控制实现车削与铣削功能的互锁。实践表明,该机床可完全胜任水室封头复杂型面及孔的粗精加工要求,与传统加工工艺相比,加工效率可提高3倍多。

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：为了避免磁路设计时复杂的空间磁场计算,根据Maxwell方程推导出一种简便的电磁场计算方法,只要计算出通过空间某点磁力线的等效长度,即可由整个磁路的安匝数NI计算出该点的磁场强度及其沿设定方向的磁场分量。针对实际磁路结合磁场分割法,由该方法计算指定区域磁场,在磁场主要分布区域,计算结果与有限元模拟计算结果相差不大于8%,从而说明了该方法具有较高的计算精度,可用于磁路工程设计计算中。最后对应用该方法在不同区域磁场计算结果误差的特点及误差产生的原因进行了分析讨论。

摘要：为提高汽车发动机曲轴零件的生产效率和加工质量,设计了一种曲轴主轴颈车-车拉专用数控机床。根据曲轴零件的特点,基于外回转车拉工艺原理,采用模块化技术设计机床结构,具有可变形的4种结构8种配置,满足不同工件的加工需求。分析了车-车拉机床的结构组成与工作原理,该机床配有满足车拉削一体化工艺的双圆盘刀架,在保证曲轴零件加工精度的前提下,可实现高速、高效、高精密双主轴、双刀架曲轴粗精加工,具有推广和应用价值。

摘要：针对高速加工中心电主轴电机内置的特点,分析了电主轴的各种热源并计算了发热量,建立了电主轴热态特性的有限元模型,在有限元软件Ansys中对电主轴的热态特性进行分析,得出电主轴稳态温度场分布图,为冷却系统的设计提供了理论基础。采用热电偶对电机定子的温度进行检测,通过PLC的控制可对冷却系统的水流速度进行适时调节,加强对流换热的作用,进而加强电主轴的冷却效果。

摘要：以高速立式加工中心主轴箱为研究对象,针对其结构特点,利用ANSYS Workbench平台建立了有限元模型。分析主轴箱的实际工作情况,得到其刚度最差的工况位置,对此位置进行了铣削工况下的静力分析。对主轴箱进行模态分析,提取了前四阶固有频率及振型图。根据静动态特性分析结果对主轴箱进行了多目标多尺寸的优化设计。对优化后的主轴箱进行了静动态特性有限元分析,结果表明优化后的主轴箱静动态特性有显著提高。