龙门机床进给系统热误差模型关键点优化 被引量：15

1

作者 魏弦 高峰 +2 位作者 李艳 李英浩 马转 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1340-1346,共7页

为了解决温度测点数量和测点间复共线性对龙门机床热误差模型精度和鲁棒性的影响,提出了一种测点综合优化方法。首先,采用模糊聚类法和相关性分析筛选出对热误差影响较大的关键点,达到优化测点数量的目的;然后采用特征提取法得到预测模... 为了解决温度测点数量和测点间复共线性对龙门机床热误差模型精度和鲁棒性的影响,提出了一种测点综合优化方法。首先,采用模糊聚类法和相关性分析筛选出对热误差影响较大的关键点,达到优化测点数量的目的;然后采用特征提取法得到预测模型的自变量,特征提取消除了复共线性对预测模型精度和鲁棒性的影响。在一台龙门精密镗铣加工中心上实验验证,结果表明:所提出的测点综合优化法优于自适应模糊聚类热关键点优化,采用该方法进行误差预测模型关键点优化可有效提高模型精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 数控机床 进给系统 关键点优化 热误差 龙门机床 特征提取

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龙门加工中心横梁部件的拓扑优化设计与分析 被引量：26

2

作者 王晓煜 贾振元 +1 位作者 杨帆 张树礼 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第11期64-68,共5页

提出一种应用结构拓扑优化方法,对龙门加工中心横梁部件的纵、横截面的筋肋分布形式进行拓扑优化的优化方法。利用优化的截面形状建立横梁的三维模型,并对优化后的横梁部件模型进行动、静态特性的有限元分析。分析结果表明优化后的横梁... 提出一种应用结构拓扑优化方法,对龙门加工中心横梁部件的纵、横截面的筋肋分布形式进行拓扑优化的优化方法。利用优化的截面形状建立横梁的三维模型,并对优化后的横梁部件模型进行动、静态特性的有限元分析。分析结果表明优化后的横梁结构质量减轻6%,最大变形量为原设计的50%,一阶共振频率提高51%。该方法可为大型结构件的优化设计提供有益的借鉴与参考。 展开更多

关键词 龙门加工中心 有限元 拓扑优化 横梁部件

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龙门加工中心立柱性能分析与拓扑优化设计 被引量：13

3

作者 杨彩芳 殷国富 苏龙 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第2期50-53,共4页

立柱作为龙门加工中心的重要支撑部件,其结构性能直接影响整个龙门加工中心的精度,可靠性和稳定性等性能指标。在对立柱进行静力,模态和能量分析的基础上,建立了基于ANSYS分析软件的立柱结构有限元模型和拓扑优化方法,找出立柱存在的薄... 立柱作为龙门加工中心的重要支撑部件,其结构性能直接影响整个龙门加工中心的精度,可靠性和稳定性等性能指标。在对立柱进行静力,模态和能量分析的基础上,建立了基于ANSYS分析软件的立柱结构有限元模型和拓扑优化方法,找出立柱存在的薄弱环节并对立柱筋板结构实施了优化设计。最后,从经济性、动静态特性等方面对优化方案作了分析讨论,结果表明,该方法有效的提高了立柱薄弱区域的刚度及共振频率,从而改善了其加工精度及其稳定性。 展开更多

关键词 ANSYS 立柱 拓扑优化 能量分析 模态分析

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大型龙门机床的直线度误差建模及误差补偿 被引量：10

4

作者 冯文龙 沈牧文 +1 位作者 姚晓栋 杨建国 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期31-36,共6页

为减小大型龙门数控机床空间直线度误差,提高国产数控机床加工精度,提出基于B样条曲线的空间直线度误差模型及其补偿方法。使用激光干涉仪分别检测三轴龙门数控机床6个方向的直线度误差,应用B样条方法建立空间直线度误差数学模型.利用... 为减小大型龙门数控机床空间直线度误差,提高国产数控机床加工精度,提出基于B样条曲线的空间直线度误差模型及其补偿方法。使用激光干涉仪分别检测三轴龙门数控机床6个方向的直线度误差,应用B样条方法建立空间直线度误差数学模型.利用数控系统外部机械原点偏移功能,应用自主研发的误差实时补偿系统并依据基于B样条曲线的空间直线度误差数学模型,实现对大型龙门数控机床的空间直线度误差补偿.采用两轴联动补偿切削导轨面的方法进行试验,并与多项式模型和斜线插补模型进行对比,结果表明:B样条模型补偿后的导轨直线度最优,检测的导轨各方向直线度误差均减小90%以上,显著提高了大型龙门数控机床加工精度. 展开更多

关键词 大型龙门数控机床 直线度误差分析 B样条曲线建模 空间直线度误差模型 误差补偿

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基于动力学的机床加工运动分析 被引量：3

5

作者 陈洪容 覃智广 +1 位作者 代艳霞 王洪 《机床与液压》 北大核心 2017年第8期52-56,共5页

数控定梁龙门机床的加工精度受多种因素影响,包括零部件的制造、装配误差、材料的刚度阻尼、振动、材料切削厚度等。从提高机床加工精度出发,根据拉格朗日动力学原理建立了机床的动力学模型;分析横梁、床身等部件的自由度关系,建立了机... 数控定梁龙门机床的加工精度受多种因素影响,包括零部件的制造、装配误差、材料的刚度阻尼、振动、材料切削厚度等。从提高机床加工精度出发,根据拉格朗日动力学原理建立了机床的动力学模型;分析横梁、床身等部件的自由度关系,建立了机床运动学模型;采用ADAMS软件仿真机床的瞬态动力和运动关系,对比研究了不同的瞬态切削力变化对机床切削位移、速度的影响。结果表明:当机床切削厚度增大时,切削力、切削速度和切削加速度会随之增大,同时切削速度和加速度的变化滞后切削厚度和切削力的变化;在切削受力突变处切削速度有波动,移动加速度有突变,波动时间滞后切削力突变时间。仿真结果与实际机床加工情况吻合,为机床加工的运动分析提供参考。 展开更多

关键词 龙门机床 运动学 动力学 ADAMS仿真

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龙门机床几何误差建模与补偿研究 被引量：4

6

作者 刘宝俊 梁睿君 叶文华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第6期16-19,共4页

运用多体系统运动学理论描述了龙门机床结构关系,并建立了该机床几何误差数学模型。分析了模型中包含了各个运动轴的共计34项误差元素。最后,简化了龙门机床几何误差模型,给出了机床几何误差补偿策略。模型的建立和误差补偿策略的提出... 运用多体系统运动学理论描述了龙门机床结构关系,并建立了该机床几何误差数学模型。分析了模型中包含了各个运动轴的共计34项误差元素。最后,简化了龙门机床几何误差模型,给出了机床几何误差补偿策略。模型的建立和误差补偿策略的提出为机床实施误差补偿提供的基础。 展开更多

关键词 龙门机床 多体系统理论 几何误差建模 误差补偿

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基于多体系统的龙门机床装配方案及预估优化 被引量：1

7

作者 刘志峰 李端端 +3 位作者 刘壮壮 安国平 赵永胜 郭宏升 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期394-400,共7页

针对龙门机床规格大、结构复杂、安装调试周期长、装配工艺要求高等特点,提出一种装配方案的预估优化方法,基于多体系统理论建立数学模型,将实际装配过程转化为由装配单元状态描述矩阵和装配单元过程描述矩阵交替连乘的变换形式,构建了... 针对龙门机床规格大、结构复杂、安装调试周期长、装配工艺要求高等特点,提出一种装配方案的预估优化方法,基于多体系统理论建立数学模型,将实际装配过程转化为由装配单元状态描述矩阵和装配单元过程描述矩阵交替连乘的变换形式,构建了机床装配的理论模型;通过分析精度、周期及相关系数三项指标,给出了装配方案的预估方法,并利用多指标面积图反映其优化效果。基于MATLAB开发了专用软件,以实现各模块间的矩阵变换计算和叠加分析,求解出方案,为龙门机床装配方案的建立和验证提供了实用工具。 展开更多

关键词 多体系统 龙门机床 装配 预估优化

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高强栓接结构对分段式重载横梁动态特性的影响 被引量：1

8

作者 刘志峰 宋斌 +3 位作者 郭铁能 蔡力钢 郭东亮 王锋 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期961-966,共6页

针对高强栓接连接的超跨距分段式横梁与整体式横梁,以某机床厂生产的重型龙门数控机床三段式栓接重载横梁为研究对象,在横梁3种安装方式下分别对其进行动力学实验,并且利用三维建模软件与有限元软件对相应的整体式横梁进行了建模与分析... 针对高强栓接连接的超跨距分段式横梁与整体式横梁,以某机床厂生产的重型龙门数控机床三段式栓接重载横梁为研究对象,在横梁3种安装方式下分别对其进行动力学实验,并且利用三维建模软件与有限元软件对相应的整体式横梁进行了建模与分析.通过对照测试结果与分析结果,探究了栓接结合部对横梁动态特性的影响.结果表明:分段式横梁在3种情况下的动力学特性与整体式横梁并无显著差别,横梁栓接结合部对横梁动力学特性的影响较小. 展开更多

关键词 重型龙门机床 动力学 分段式横梁 高强栓接结构

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五轴龙门机床转动轴误差检测方法研究 被引量：1

9

作者 张明 李明 +3 位作者 赵幸福 徐洋 曹旭 金志祥 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第9期59-62,共4页

在五轴龙门机床中,针对线性轴检测方法已基本完善,而转动轴误差检测方法还存在不足,因此对转动轴检测方法研究很有必要。文章首先分析了转动轴误差产生的原因及其对机床的影响;其次对机床误差,尤其是转动轴误差进行了分析和建模,最后基... 在五轴龙门机床中,针对线性轴检测方法已基本完善,而转动轴误差检测方法还存在不足,因此对转动轴检测方法研究很有必要。文章首先分析了转动轴误差产生的原因及其对机床的影响;其次对机床误差,尤其是转动轴误差进行了分析和建模,最后基于五轴龙门机床补偿,提出了一种简便的、有效的五轴龙门机床转动轴检测方法,效果良好。 展开更多

关键词 五轴龙门机床 转动轴 误差检测 研究

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数控机床用磁悬浮系统自抗扰控制仿真研究 被引量：3

10

作者 刘春芳 任修孟 王丽梅 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第4期56-60,共5页

为了实现磁悬浮系统悬浮气隙的精确控制,提出运用自抗扰控制技术对横梁悬浮系统进行悬浮气隙控制,自抗扰控制器可以将系统模型参数变化和外扰作用均当作对系统的扰动而自动在线估计并予以补偿。对横梁磁悬浮系统建立的原始数学模型选择... 为了实现磁悬浮系统悬浮气隙的精确控制,提出运用自抗扰控制技术对横梁悬浮系统进行悬浮气隙控制,自抗扰控制器可以将系统模型参数变化和外扰作用均当作对系统的扰动而自动在线估计并予以补偿。对横梁磁悬浮系统建立的原始数学模型选择状态变量,得到系统的非线性状态方程,以线圈两端电压为控制量,设计悬浮气隙位置环和电流环双环自抗扰控制器,实现横梁悬浮系统的非线性控制。仿真结果表明,自抗扰控制具有良好的动态性能和抑制外来扰动能力,可以实现横梁无摩擦稳定悬浮。 展开更多

关键词 龙门移动式数控机床 悬浮气隙 自抗扰控制 非线性控制 扩张状态观测器 非线性误差反馈

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龙门移动式数控机床的模糊交叉耦合补偿控制 被引量：3

11

作者 王丽梅 唐雅萍 《机床与液压》 北大核心 2010年第3期14-17,共4页

以龙门移动式数控机床的双轴同步传动机构为背景,研究两套永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统在具有一定动态指标和抗干扰性能前提下的同步控制问题。针对两套进给系统难以同步且易受干扰的特点,设计了一种基于模糊控制的交叉耦合补偿... 以龙门移动式数控机床的双轴同步传动机构为背景,研究两套永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统在具有一定动态指标和抗干扰性能前提下的同步控制问题。针对两套进给系统难以同步且易受干扰的特点,设计了一种基于模糊控制的交叉耦合补偿控制器。同时为了提高每套伺服系统的跟踪和抗扰能力,设计了最优预见前馈补偿。仿真结果表明该系统对不平衡负载具有良好的同步抗扰性能。 展开更多

关键词 龙门移动式数控机床 同步传动 模糊控制 交叉耦合补偿 最优预见前馈补偿

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垂直铣头传动系统扭转动力学分析 被引量：1

12

作者 许昆平 严江云 +1 位作者 赵建华 肖宁 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第5期222-225,共4页

垂直铣头是数控落地铣镗床和龙门镗铣床主机功能扩展比较重要的部分铣头类功能部件之一,配套于龙门镗铣床或卧式铣镗床主机,扩大主机的加工范围。通过液压和电气联合控制实现主机高效加工。考虑垂直铣头传动系统弧齿锥齿轮的扭转振动作... 垂直铣头是数控落地铣镗床和龙门镗铣床主机功能扩展比较重要的部分铣头类功能部件之一,配套于龙门镗铣床或卧式铣镗床主机,扩大主机的加工范围。通过液压和电气联合控制实现主机高效加工。考虑垂直铣头传动系统弧齿锥齿轮的扭转振动作用,利用Lagrance法建立XK(H)2740数控龙门镗铣床垂直铣头传动系统的扭转动力学模型。采用Newmark-β法计算了在啮合刚度和误差激励作用下的传动系统的动态响应,得出系统动态特性良好等结论,为附件铣头传动系统的动态优化再设计奠定了基础。 展开更多

关键词 数控龙门镗铣床 传动系统 扭振动力学模型 NEWMARK-Β法 动态响应

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大型龙门机床的快速随动数控单元 被引量：2

13

作者 王秋晓 《制造技术与机床》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期35-37,共3页

快速随动数控单元能快速跟踪某一信号，实现控制轴与外部信号的联动。本文介绍了用于B2116大型龙门刨铣磨床的快速随动数控单元，阐述了其工作原理及主要技术问题。

关键词 龙门机床 随动数控 数控单元 机床

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提高龙门镗铣床横梁导轨直线度的方法研究 被引量：1

14

作者 包丽 张洪军 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第2期69-72,共4页

横梁导轨是龙门镗铣床重要的支撑部件,其直线度精度直接影响工件的加工精度。针对龙门镗铣床长时间运行后横梁导轨直线度精度降低的问题,依托有限元技术,从横梁结构和现场装配工艺两个角度提出解决方案。从横梁结构上改进来提高抗弯刚度... 横梁导轨是龙门镗铣床重要的支撑部件,其直线度精度直接影响工件的加工精度。针对龙门镗铣床长时间运行后横梁导轨直线度精度降低的问题,依托有限元技术,从横梁结构和现场装配工艺两个角度提出解决方案。从横梁结构上改进来提高抗弯刚度,从工艺上调整立柱的地脚螺栓处垫铁。通过横梁导轨变形量试验,结构和工艺都改进后的横梁导轨直线度提高超过50%,说明改进方法对提高横梁导轨直线度有明显作用。 展开更多

关键词 龙门铣镗床 有限元分析 直线度 结构改进 垫铁

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数控龙门镗铣床主传动系统扭转动力学分析 被引量：1

15

作者 许昆平 严江云 +1 位作者 彭梁锋 肖宁 《机床与液压》 北大核心 2013年第7期80-83,共4页

考虑系统的扭转振动作用,利用Lagrance法建立XK(H)2740数控龙门镗铣床主传动系统的扭转动力学模型。采用MATLAB软件计算了在时变啮合刚度和误差激励下主传动系统的动态响应,验证了主传动系统的动态特性,为机床主传动系统的动态性能优化... 考虑系统的扭转振动作用,利用Lagrance法建立XK(H)2740数控龙门镗铣床主传动系统的扭转动力学模型。采用MATLAB软件计算了在时变啮合刚度和误差激励下主传动系统的动态响应,验证了主传动系统的动态特性,为机床主传动系统的动态性能优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 数控龙门镗铣床 主传动系统 扭振动力学模型 动态响应

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数控龙门镗铣床主变速箱传动精度分析

16

作者 朱祥 赵建华 +1 位作者 严江云 肖宁 《航空制造技术》 北大核心 2013年第19期83-87,共5页

针对XK(H)2740数控龙门镗铣床主传动系统,使用等价误差法对其传动精度进行分析。在分析主变速箱结构形式及传动原理的基础上,较全面地分析影响其传动精度的主要因素,并建立传动精度非线性动力学模型。利用该模型对传动装置中各零件的加... 针对XK(H)2740数控龙门镗铣床主传动系统,使用等价误差法对其传动精度进行分析。在分析主变速箱结构形式及传动原理的基础上,较全面地分析影响其传动精度的主要因素,并建立传动精度非线性动力学模型。利用该模型对传动装置中各零件的加工误差、装配误差所引起的传动误差进行了研究,进而找到影响系统传动精度较大的误差因素。 展开更多

关键词 数控龙门镗铣床 传动精度 等价误差法 动力学模型

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影响龙门镗铣床坐标垂直度的横梁结构和工艺研究

17

作者 包丽 张洪军 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第11期97-100,共4页

龙门镗铣床的床身X轴与横梁Y轴垂直度误差是其坐标垂直度误差的主要方面。对其影响因素进行分析后发现横梁导轨的不均匀磨损会增大横梁导轨的直线度和上下导轨的平行度误差,从而严重影响镗铣床坐标垂直度误差。为防止此种情况产生,从横... 龙门镗铣床的床身X轴与横梁Y轴垂直度误差是其坐标垂直度误差的主要方面。对其影响因素进行分析后发现横梁导轨的不均匀磨损会增大横梁导轨的直线度和上下导轨的平行度误差,从而严重影响镗铣床坐标垂直度误差。为防止此种情况产生,从横梁的结构和装配工艺两方面对其进行研究。发现横梁的不等高导轨结构可防止不均匀磨损使上下导轨受力均匀,通过有限元仿真分析得到了横梁导轨安装基面的最佳高度差。对实际装配工艺产生的垂直度误差进行计算,发现装配工艺可能导致机床坐标垂直度误差超差,降低导轨寿命。最后给出了改进建议。 展开更多

关键词 龙门镗铣床 有限元分析 垂直度误差 装配工艺

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龙门铣床关键几何误差辨识及补偿

18

作者 张志鹏 辛燕 《工具技术》 北大核心 2017年第12期140-143,共4页

为了提高某龙门铣床y、z向的加工精度,研究了该机床y、z轴关键几何误差的建模、辨识及补偿方法。建立了y、z轴几何误差和加工误差之间的误差模型,得到了影响龙门铣床y、z向加工精度的5项关键几何误差;通过测量龙门铣床y、z轴平面内4条... 为了提高某龙门铣床y、z向的加工精度,研究了该机床y、z轴关键几何误差的建模、辨识及补偿方法。建立了y、z轴几何误差和加工误差之间的误差模型,得到了影响龙门铣床y、z向加工精度的5项关键几何误差;通过测量龙门铣床y、z轴平面内4条直线的定位误差,辨识出5项关键几何误差;基于龙门铣床的数控系统和建立的误差模型,通过修改加工代码的方法对几何误差进行了补偿。结果表明:龙门铣床关键点的y、z向加工误差分别减小了66.81%和47.17%,几何误差补偿后龙门铣床的加工精度明显提高。 展开更多

关键词 几何误差 误差建模 误差辨识 误差补偿 龙门铣床

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一种基于激光干涉仪的大型龙门机床平动轴垂直度误差检测方法 被引量：9

19

作者 李杰 陶文坚 +3 位作者 徐强 胡金龙 熊虎山 帅朝林 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第10期21-26,共6页

针对大型龙门机床平动轴垂直度误差检测的难题,构建了垂直度误差动态表达与龙门机床空间定位误差的映射关系,提出了一种基于激光干涉仪的平动轴垂直度误差检测方法,与大理石方尺垂直度误差检测方法进行了比较。结果表明,基于激光干涉仪... 针对大型龙门机床平动轴垂直度误差检测的难题,构建了垂直度误差动态表达与龙门机床空间定位误差的映射关系,提出了一种基于激光干涉仪的平动轴垂直度误差检测方法,与大理石方尺垂直度误差检测方法进行了比较。结果表明,基于激光干涉仪的垂直度误差检测方法可以更准确地检测出平动轴垂直度误差,并弥补了大理石方尺测量范围有限及测量过程扰动因素大等不足,为大型龙门机床平动轴精度调整及误差补偿提供了重要指导。 展开更多

关键词 龙门机床 垂直度误差 激光干涉仪 误差检测

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新型五轴龙门式混联机床的运动学分析 被引量：1

20

作者 覃才友 黄娟 李小汝 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第3期54-59,共6页

提出了一种五轴联动龙门式混联机床;首先介绍了该机床的模块组成以及加工过程的实现,主要进行了加工中的运动解耦分析;基于驱动支链杆长矢量以及串联模块运动性质,构建了机床的运动学模型;其次假设待加工曲面方程,提取加工过程的走刀路... 提出了一种五轴联动龙门式混联机床;首先介绍了该机床的模块组成以及加工过程的实现,主要进行了加工中的运动解耦分析;基于驱动支链杆长矢量以及串联模块运动性质,构建了机床的运动学模型;其次假设待加工曲面方程,提取加工过程的走刀路径,完成对该路径下任意时刻刀具位姿参数的推导,为运动学分析奠定基础;最后结合Matlab对所选取的两条走刀路径进行位移输入仿真,结果表明该混联机床整合了串、并联机构的优势,并具有良好的运动学性能;为今后龙门式混联机床的开发和研究提供了一定的参考。 展开更多

关键词 龙门式混联机床 运动学模型 走刀路径 驱动位移

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