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基于有限元的高速龙门五轴加工中心动静态优化设计 被引量:14
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作者 张磊 谢志坤 +2 位作者 李焱 史科科 高柏宏 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第12期36-38,共3页
高速龙门五轴加工中心是航空航天、模具和汽车等高科技领域的关键加工装备,机床的动静态特性是影响机床性能的重要因素,将间接或直接影响机床最后的加工性能;在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及桥梁、横梁... 高速龙门五轴加工中心是航空航天、模具和汽车等高科技领域的关键加工装备,机床的动静态特性是影响机床性能的重要因素,将间接或直接影响机床最后的加工性能;在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及桥梁、横梁、滑板、滑枕、工作台和双摆头等主要部件进行了静力学分析和模态分析,发现横梁与滑枕为影响整机动静态性能的薄弱环节,对横梁与滑枕的截面形状和筋板布局进行设计改进,从而提高了机床的动静态性能。 展开更多
关键词 直线电机 高速龙门五轴加工中心 模态分析 有限元分析
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高速龙门五轴加工中心静刚度分析与结构优化 被引量:14
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作者 李焱 张磊 +1 位作者 刘春时 尹刚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第6期9-11,16,共4页
静刚度是机床最重要的性能指标之一,在机床设计阶段需对其进行预估。在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及主要部件进行了静力学分析,发现横梁与滑枕为影响整机静刚度的薄弱环节,对横梁与滑枕的结构进行优化... 静刚度是机床最重要的性能指标之一,在机床设计阶段需对其进行预估。在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及主要部件进行了静力学分析,发现横梁与滑枕为影响整机静刚度的薄弱环节,对横梁与滑枕的结构进行优化改进,从而提高了机床的静刚度,并在实际应用中获得了良好的效果。 展开更多
关键词 高速龙门五轴加工中心 有限元分析 静刚度
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铣头可自动交换的高速龙门五轴加工中心设计研究 被引量:2
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作者 尹刚 张磊 +1 位作者 刘春时 李焱 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第7期19-21,共3页
介绍了一种铣头可自动交换的桥式高速龙门五轴加工中心的总体设计方案,对国内外现有的类似机床的性能指标作了详细的对比,其中,主要阐述了机床的机械结构、特点和关键零部件的设计及选型,对三个直线轴驱动方式、两个摆动轴的驱动方式以... 介绍了一种铣头可自动交换的桥式高速龙门五轴加工中心的总体设计方案,对国内外现有的类似机床的性能指标作了详细的对比,其中,主要阐述了机床的机械结构、特点和关键零部件的设计及选型,对三个直线轴驱动方式、两个摆动轴的驱动方式以及数控操作系统的的设计选型作了深入的分析探讨,重点介绍了大推力直线电机的应用和双摆铣头可自动交换技术的应用;为大推力直线电机的应用以及高速龙门机床的设计研究提供了重要的理论依据和实践经验。 展开更多
关键词 龙门加工 铣头 自动交换 直线电机 高速加工
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直线电机在高速龙门五轴加工中心中的应用 被引量:2
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作者 尹刚 刘春时 +2 位作者 梁艳超 张磊 李焱 《机床与液压》 北大核心 2011年第12期7-10,共4页
介绍直线电机工作原理,阐述了与直线电机驱动相比传统滚珠丝杠副传动方式的优势。介绍直线电机进给驱动技术在高速龙门五轴加工中心的应用实例,提出使用直线电机存在的几点问题,指出直线电机进给驱动技术将是高速数控机床未来发展的方向。
关键词 直线电机 龙门加工 高速加工 直接驱动技术
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五轴加工中心多维力随动加载模拟实验平台设计
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作者 王仙超 王军见 +2 位作者 孙江宏 李辉 李乃峥 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期184-190,共7页
针对数控机床可靠性实验装置加载维度不足、难以工程化应用等问题,该文设计了五轴加工中心多维力随动加载模拟实验平台。通过开展多维力随动加载模拟实验,分析不同主轴转速、橡胶圈厚度、切削深度对圆锥台试件切削加工过程中所受切削力... 针对数控机床可靠性实验装置加载维度不足、难以工程化应用等问题,该文设计了五轴加工中心多维力随动加载模拟实验平台。通过开展多维力随动加载模拟实验,分析不同主轴转速、橡胶圈厚度、切削深度对圆锥台试件切削加工过程中所受切削力的影响规律,验证了该实验平台的可行性及多维加载能力。实验结果表明在稳定切削阶段,综合切削力随着橡胶圈厚度增大而减小,随切削深度增大而增大,切削深度与橡胶圈厚度的比值过大或过小,均易引起切削力波动。当主轴转速为1000 r/min、橡胶圈厚度为3 mm时,五轴加工中心所受综合切削力波动最小,是加载实验最佳的橡胶圈厚度。 展开更多
关键词 多维力加载 可靠性实验 加工 圆锥台试件
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马扎克五轴加工中心后处理研究及验证 被引量:2
6
作者 段向敏 张春 游思凯 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期239-242,共4页
在制造业飞速发展的今天,产品对零件的结构及精度要求越来越高。传统三轴加工中心无法满足零件加工要求,而五轴联动机床能很好适应复杂零件的加工工艺。然而,机床厂家并不会免费提供该设备的专用后处理,这给机床使用人员带来了极大困难... 在制造业飞速发展的今天,产品对零件的结构及精度要求越来越高。传统三轴加工中心无法满足零件加工要求,而五轴联动机床能很好适应复杂零件的加工工艺。然而,机床厂家并不会免费提供该设备的专用后处理,这给机床使用人员带来了极大困难,同时也浪费了人力成本和时间成本。这里针对马扎克五轴加工中心,运用Tcl脚本语言在UG/Post环境中编制适合该机床的后处理系统。该系统能有效读取刀位文件,并且按照机床要求生成相应加工程序,该程序能安全有效地运行于马扎克VARIAXIS j-500/5X机床。最后通过加工检测五轴联动机床的S试件证明了该后处理系统的有效性和安全性。 展开更多
关键词 马扎克 加工 后处理 UG
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龙门五轴加工中心薄弱环节的改进设计 被引量:4
7
作者 包丽 李希朝 仝建 《机床与液压》 北大核心 2015年第11期34-37,共4页
以某型龙门五轴加工中心为研究对象,采用有限元分析的基本理论对整机进行动静态特性分析。建立了有限元模型,并对其进行了3个方向静刚度的对比分析,结合前4阶模态振型找出了影响整机动静态特性的薄弱环节——横梁,在不改变原有横梁结构... 以某型龙门五轴加工中心为研究对象,采用有限元分析的基本理论对整机进行动静态特性分析。建立了有限元模型,并对其进行了3个方向静刚度的对比分析,结合前4阶模态振型找出了影响整机动静态特性的薄弱环节——横梁,在不改变原有横梁结构基础上提出了3种优化方案。结果表明:改进结构3最为合理,并通过静变形量实验验证了改进后结构的正确性,从而提高了整机的动静态特性。 展开更多
关键词 龙门加工 有限元分析 动静态特性 改进设计
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基于龙门五轴加工中心薄弱环节的静力学补偿研究 被引量:2
8
作者 包丽 李希朝 仝建 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第10期5-8,共4页
以某型龙门五轴加工中心为研究对象,采用有限元技术对整机进行动静态特性分析。建立了有限元模型并对其进行了三个方向静刚度的对比分析后,结合前4阶模态振型找出了影响整机动静态特性的薄弱环节-横梁。由于横梁是保证机床加工精度的关... 以某型龙门五轴加工中心为研究对象,采用有限元技术对整机进行动静态特性分析。建立了有限元模型并对其进行了三个方向静刚度的对比分析后,结合前4阶模态振型找出了影响整机动静态特性的薄弱环节-横梁。由于横梁是保证机床加工精度的关键,依托有限元软件分析出横梁上主轴箱等组件在不同的11个位置得到的静力学结果,对原有横梁加工工艺进行改进。通过实际测量试验结果对比,发现改进工艺后比改进前横梁的变形量降低了30%,证明了工艺改进的有效性。 展开更多
关键词 龙门加工 有限元分析 横梁变形 补偿
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五轴联动龙门加工中心现状与发展策略 被引量:1
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作者 刘士玉 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第8期37-40,共4页
通过对五轴联动龙门加工中心现状的分析,总结了机床总体结构特点,找出了国内外机床在技术上的差距,提出了高端机床发展的相关理念。并结合市场现状大胆地提出机床市场发展策略,供借鉴与交流。
关键词 联动 龙门加工 AC摆(BC摆) AB摆
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基于UG/POST五轴联动加工中心专用后置处理器的研发 被引量:25
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作者 赵世田 孙殿柱 孙肖霞 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第1期26-28,34,共4页
特殊结构或采用特殊数控系统的数控机床开发专用后置处理器具有重要的现实意义和工程应用价值。文章针对国外新出现的B轴倾斜45°的特殊双转台结构五轴联动加工中心系统地推导了其后置处理的相关算法,包括旋转角度的计算、坐标变换... 特殊结构或采用特殊数控系统的数控机床开发专用后置处理器具有重要的现实意义和工程应用价值。文章针对国外新出现的B轴倾斜45°的特殊双转台结构五轴联动加工中心系统地推导了其后置处理的相关算法,包括旋转角度的计算、坐标变换矩阵推导和新刀位点坐标的计算等;通过结合UG/Post Builder后置处理器开发工具和上述后置处理算法,开发了该机床的专用后置处理器,并通过试验进一步验证了该后置处理器的正确性和实用性。 展开更多
关键词 联动加工 后置处理算法 POST BUILDER 后置处理器
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基于VB BV100五轴联动加工中心后置处理的研究 被引量:18
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作者 唐清春 张仁斌 +1 位作者 何俊 赖玉活 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第2期73-75,共3页
针对于Pro/E、UG等通用后置处理器生成的NC代码一般与用户使用的数控机床和系统的要求不符。为了提高自动编程效率,充分发挥加工设备优势,以某机电院研发的BV100双转台五轴联动加工中心为例,对于AC回转工作台式五轴联动数控机床结构,系... 针对于Pro/E、UG等通用后置处理器生成的NC代码一般与用户使用的数控机床和系统的要求不符。为了提高自动编程效率,充分发挥加工设备优势,以某机电院研发的BV100双转台五轴联动加工中心为例,对于AC回转工作台式五轴联动数控机床结构,系统地推导了其后置处理的相关算法,包括旋转角度的计算、坐标转换以及新刀位点坐标的计算等;通过VB语言,开发了该机床的专用后置处理器,并通过某叶轮的切削加工实验验证了该后置处理器的正确性和实用性。 展开更多
关键词 联动加工 坐标转换 VB 后置处理器
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一种卧式五轴加工中心的结构特点与技术性能 被引量:7
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作者 张凯 刘春时 +2 位作者 李焱 张传思 闫海 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第12期202-204,共3页
近年来,钛合金材料在现代飞机中所占比例不断增加,尤其是在高性能战斗机中,其所占比例已高达40%[1]。因此,钛合金材料飞机零件的加工效率对航空制造企业的影响越来越大,钛合金的高效加工问题已成为当今数控加工行业的研究热点。介绍了... 近年来,钛合金材料在现代飞机中所占比例不断增加,尤其是在高性能战斗机中,其所占比例已高达40%[1]。因此,钛合金材料飞机零件的加工效率对航空制造企业的影响越来越大,钛合金的高效加工问题已成为当今数控加工行业的研究热点。介绍了一种高效加工钛合金、合金钢等难加工材料复杂型面航空结构件的卧式五轴加工中心机床,介绍了该机床的总体结构布局,机床的床身、立柱、回转工作台、摆头等主要部的件机械结构和特点,以及该机床的主要技术参数。 展开更多
关键词 卧式加工 高效加工 结构特点 技术参数
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基于五轴加工中心的弧齿锥齿轮刀倾法研究 被引量:4
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作者 孙月海 申腾跃 +2 位作者 王太勇 张永宾 董靖川 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1062-1069,共8页
分别建立了刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机和双转台五轴加工中心的运动学模型,进行运动转换求解时,选择原点和z轴分别与齿坯设计交叉点和齿坯轴线重合的坐标系作为描述运动的基础坐标系,调整两类机床的基础坐标系使其相对于各自的齿坯和刀盘分... 分别建立了刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机和双转台五轴加工中心的运动学模型,进行运动转换求解时,选择原点和z轴分别与齿坯设计交叉点和齿坯轴线重合的坐标系作为描述运动的基础坐标系,调整两类机床的基础坐标系使其相对于各自的齿坯和刀盘分别具有相同的位姿,从而建立两类机床运动模型之间的联系.将刀盘相对于基础坐标系的位姿与齿坯相对于基础坐标系的转速分开求解,根据等效转化的原则求解五轴加工中心的各轴运动;根据挂轮滚比计算出产形轮与被切制齿轮的速比.实现了切齿运动由刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机向五轴加工中心的实时转换,因而可以用五轴加工中心切制出与刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机切制的齿型一致的齿轮,VERICUT切齿仿真得到的齿型证明了这一点. 展开更多
关键词 加工 弧齿锥齿轮 刀倾法 运动学求解 仿真
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五轴加工中心的在机检测系统研究 被引量:4
14
作者 何改云 俞冠珉 +1 位作者 马文魁 朱丽敏 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期118-122,共5页
为了避免加工与检测过程中出现重复定位误差,研究了用于复杂空间型面的在机检测方法。通过将测头系统应用于五轴加工中心,分析对应机床在机检测的运动学模型并开发了后置处理程序。将传统的旅行商问题转化为最优匹配问题进行局部快速... 为了避免加工与检测过程中出现重复定位误差,研究了用于复杂空间型面的在机检测方法。通过将测头系统应用于五轴加工中心,分析对应机床在机检测的运动学模型并开发了后置处理程序。将传统的旅行商问题转化为最优匹配问题进行局部快速求解,获取行程段路径规划轨迹。同时提出一种干涉检验方法,利用图形求交判断的方式对检测干涉进行预处理。实现了“S”试件曲面的在机检测,并将获取偏差数据与三坐标测量机的采样数据进行对比,在数据整体一致的条件下,前者的变异系数相对后者降低了7.3%。 展开更多
关键词 计量学 在机检测 加工 复杂空间型面 后置处理
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大型五轴联动加工中心横梁结构设计 被引量:14
15
作者 王艳青 仲高艳 +2 位作者 常永标 刘国鑫 张在春 《机床与液压》 北大核心 2012年第13期114-117,共4页
根据大型五轴联动加工中心高效、高精度的加工要求,设计出横梁板筋的类桁架结构形式,该结构连接点少、刚度大,可提高机床的加工性能;设计出4种不同结构的横梁,并通过有限元分析软件Ansys分别对其进行静力学分析,得出各结构在x、y、z 3... 根据大型五轴联动加工中心高效、高精度的加工要求,设计出横梁板筋的类桁架结构形式,该结构连接点少、刚度大,可提高机床的加工性能;设计出4种不同结构的横梁,并通过有限元分析软件Ansys分别对其进行静力学分析,得出各结构在x、y、z 3个方向上的最大变形量;通过对质量、刚度和使用性能的比较得出最优结构,该结构质量为1 818kg,x、y、z方向上的最大位移变形值分别为0.045、0.031、0.148 mm,总体变形值为0.154 mm。 展开更多
关键词 联动加工 横梁结构 有限元分析
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摆头转台加工中心五轴联动加工的后置处理与仿真验证 被引量:4
16
作者 吴海兵 陈小岗 许兆美 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第11期135-137,共3页
在对东芝BTU-14五轴加工中心结构特性、东芝TOSS999控制系统特性以及五轴联动加工编程特点进行分析的基础上,提出其五轴联动加工的后置处理算法。在该算法基础上,利用VisualC++6.0开发出单独的后置处理程序,将加工刀轨的刀位文件处理生... 在对东芝BTU-14五轴加工中心结构特性、东芝TOSS999控制系统特性以及五轴联动加工编程特点进行分析的基础上,提出其五轴联动加工的后置处理算法。在该算法基础上,利用VisualC++6.0开发出单独的后置处理程序,将加工刀轨的刀位文件处理生成东芝格式的G代码文件。为了验证后置处理程序的正确性,利用数控仿真软件Vericut 7.0建立机床的仿真模型,对后置处理程序生成的G代码文件进行仿真。最后实际加工了一个测试样件,证明了后置处理程序的正确性。 展开更多
关键词 后置处理 加工 联动 仿真
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UCP 800 Duro五轴加工中心精度检测与补偿 被引量:5
17
作者 周树强 周丽霞 +1 位作者 何正琛 覃琴 《机床与液压》 北大核心 2015年第10期169-171,共3页
由于UCP 800 Duro五轴加工中心加工零件出现Y轴方向尺寸超差较大,利用激光干涉仪检测技术,对其定位精度和重复定位精度进行检测,并修改系统参数进行补偿,提高了机床的精度。
关键词 加工 精度检测 精度补偿
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四轴联动高速加工中心的研制 被引量:2
18
作者 邱新桥 柯勤练 +1 位作者 徐善祥 张晨阳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第16期1368-1370,1430,共4页
研制了四轴联动高速加工中心。加工中心采用回转交换工作台 ,使上料时间与加工时间重合 ;开发了无级分度伺服转台 ,可实现对零件任意垂直转台的表面进行加工 ;X、Y、Z三轴工作台均采用框架式结构 ,质量较轻、刚性好 ,并可与伺服转台实... 研制了四轴联动高速加工中心。加工中心采用回转交换工作台 ,使上料时间与加工时间重合 ;开发了无级分度伺服转台 ,可实现对零件任意垂直转台的表面进行加工 ;X、Y、Z三轴工作台均采用框架式结构 ,质量较轻、刚性好 ,并可与伺服转台实现四轴联动。加工中心还配有顶置式圆盘刀库 ,刀对刀换刀时间为 2 .5 s。电主轴最高转速可达 2 0 0 0 0 r/min。对机械系统的部分参数进行了分析与计算。试加工结果表明 。 展开更多
关键词 高速加工 回转交换工作台 伺服转台 圆盘刀库 联动
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基于UG的MIKRON五轴加工中心后置处理的研究 被引量:8
19
作者 于斐 王细洋 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第8期54-57,共4页
在UG/Post Builder通用后置处理器的基础上,针对MIKRON UCP600Vario五轴加工中心和配置的Heidenhain iTNC530数控系统,设定了机床参数、程序和刀轨参数,在程序的相应位置添加了M128/M129、M126/M127等指令,采用TCL语言编写了自定义用户... 在UG/Post Builder通用后置处理器的基础上,针对MIKRON UCP600Vario五轴加工中心和配置的Heidenhain iTNC530数控系统,设定了机床参数、程序和刀轨参数,在程序的相应位置添加了M128/M129、M126/M127等指令,采用TCL语言编写了自定义用户命令,使得开发的专用后置处理程序所生成的NC代码能够直接用于MIKRON五轴加工中心的加工。 展开更多
关键词 加工 刀位数据文件 UG/Post BUILDER 专用后置处理
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CNC-2150立式龙门加工中心第四轴的改造 被引量:4
20
作者 范芳洪 楼向明 《机电工程》 CAS 2013年第9期1068-1072,共5页
为了解决三轴CNC-2150立式龙门加工中心实现四轴联动的问题,将在机床上增加第四轴的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了系统配置的分析,建立了A轴电气控制与PMC控制程序之间的关系,提出了A轴PMC控制程序嵌入原系统程序的方法。... 为了解决三轴CNC-2150立式龙门加工中心实现四轴联动的问题,将在机床上增加第四轴的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了系统配置的分析,建立了A轴电气控制与PMC控制程序之间的关系,提出了A轴PMC控制程序嵌入原系统程序的方法。进行了A轴精度检验和产品加工的试验。试验结果表明:A轴的精度达到了行业标准,产品质量合格,机床实现了四轴联动。通过设置、调试A轴参数和控制程序,使A轴稳定可靠运行并可以和原机床一起四轴联动。 展开更多
关键词 CNC-2150 龙门加工 联动 改造 控制程序 行业标准
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