基于高加速度加工的机床动态特性研究 被引量：2

1

作者 米洁 甄真 祝英平 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期987-991,共5页

加工结构复杂、曲面形状不规则的航空发动机叶片,要求加工中心提供极大的加速度来保证各轴的快速移动,同时在高加速度的冲击下保证加工精度。建立叶片加工中心有限元模型,提出用复合单元处理螺栓结合面和滚珠丝杠-导轨-滑块结合面的方法... 加工结构复杂、曲面形状不规则的航空发动机叶片,要求加工中心提供极大的加速度来保证各轴的快速移动,同时在高加速度的冲击下保证加工精度。建立叶片加工中心有限元模型,提出用复合单元处理螺栓结合面和滚珠丝杠-导轨-滑块结合面的方法,给出直线及回转加速度冲击下力及力矩的加载方案。基于Ansys Workbench平台对叶片加工中心进行高加速度瞬态响应分析,得出了加工中心在不同加速度冲击下的时域瞬态响应曲线,分析满足加工精度的振动衰减时间,将高加速度冲击下机床振动对加工精度的影响降低到最小。分析结果为合理选取加工中心加速度,优化叶片加工工艺及改善加工中心动态特性提供理论依据。 展开更多

关键词 叶片加工中心 加速度 瞬态响应 复合单元

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基于光弹实验的二阶密切滚珠丝杠滚道接触性能研究

2

作者 姜洪奎 闫婷 +3 位作者 宋现春 朱晓峰 高唱 王梦琦 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期209-216,共8页

鉴于滚道轮廓对滚珠丝杠的接触性能具有显著影响,研究了二阶密切滚道滚珠丝杠和传统哥特式滚珠丝杠的接触性能。首先,通过接触几何中的密切接触理论推导出滚珠的二阶近似曲线,提出一种新型二阶密切滚珠丝杠滚道廓形。其次,建立具有密切... 鉴于滚道轮廓对滚珠丝杠的接触性能具有显著影响,研究了二阶密切滚道滚珠丝杠和传统哥特式滚珠丝杠的接触性能。首先,通过接触几何中的密切接触理论推导出滚珠的二阶近似曲线,提出一种新型二阶密切滚珠丝杠滚道廓形。其次,建立具有密切滚道廓形的滚珠丝杠等效模型,并进行有限元分析和光弹实验,评估滚珠丝杠接触应力的分布。最后,通过光弹实验获得不同滚道廓形的应力分布条纹图像,验证密切滚道在接触区域应力分布均匀化方面的优越性。结果表明,与传统哥特式滚珠丝杠相比,二阶密切滚道的设计能够显著增大接触面积,降低接触应力集中程度,使接触区域应力梯度平缓,有效提升滚珠丝杠副承载能力和使用寿命。 展开更多

关键词 滚珠丝杠 滚道廓形 密切理论 光弹实验 接触应力 有限元分析

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机床大件不同装配工艺下装配应力分布试验研究

3

作者 李江艳 毛宽民 +1 位作者 陈奇兵 聂应新 《机床与液压》 北大核心 2015年第21期118-122,共5页

影响机床大件螺栓固定装配质量的主要因素是装配应力的状态与分布,为此,提出了一种基于应变测试的装配应力测试方法,该方法无需破坏工件的表面。在对自由表面应力状态分析的基础上建立了三向应变花测试数据与表面主应变的关系,再根据胡... 影响机床大件螺栓固定装配质量的主要因素是装配应力的状态与分布,为此,提出了一种基于应变测试的装配应力测试方法,该方法无需破坏工件的表面。在对自由表面应力状态分析的基础上建立了三向应变花测试数据与表面主应变的关系,再根据胡克定理建立主应力的计算公式。以某机床厂的主轴箱与导轨滑块的螺栓装配为对象,研究了螺栓装配不同工艺下装配应力状态与分布,试验结果验证了文中所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 螺栓装配 主应力 主应变 装配应力测试

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绕线式无刷双馈电机伺服系统的双同步转差型解耦控制研究 被引量：2

4

作者 戴玉红 王楠楠 +3 位作者 刘贺强 肖博 魏宁 于光旭 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第7期108-117,共10页

针对无刷双馈电机在解耦控制以及整体性能分析方面的不足,首先提出了一种双同步坐标系下无刷双馈电机的转差型解耦控制方案,并分析了该控制实现的必要条件。其次,通过对双同步坐标系下的静态方程求解得到该闭环控制下无刷双馈电机的带... 针对无刷双馈电机在解耦控制以及整体性能分析方面的不足,首先提出了一种双同步坐标系下无刷双馈电机的转差型解耦控制方案,并分析了该控制实现的必要条件。其次,通过对双同步坐标系下的静态方程求解得到该闭环控制下无刷双馈电机的带载特性。当电机转速和控制电机转子磁链一定时,可求解该工况下电机所能达到的带载边界,通过在负载转矩边界内部取值保证整个伺服系统的稳定运行。最后,通过仿真和实验验证了该控制方案的解耦性能和动态性能,同时也验证了该控制下带载性能分析的正确性和有效性。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 双同步 解耦控制 带载特性

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数控机床热特性实验方法研究 被引量：5

5

作者 刘洋 陈秀梅 +1 位作者 杨庆东 张世珍 《机床与液压》 北大核心 2019年第3期74-78,共5页

随着中国制造2025的提出,智能制造对数控机床精度要求越来越高,机床热变形是影响加工精度的主要因素之一。从采集机床温度和主轴变形的角度,设计了温度及主轴变形采集方案,选用螺旋入孔式和磁吸式温度传感器,测量机床热源内部和表面温度... 随着中国制造2025的提出,智能制造对数控机床精度要求越来越高,机床热变形是影响加工精度的主要因素之一。从采集机床温度和主轴变形的角度,设计了温度及主轴变形采集方案,选用螺旋入孔式和磁吸式温度传感器,测量机床热源内部和表面温度,选用电涡流传感器测量主轴径向偏移量和轴向伸长量,采集了干切削和添加切削液两种加工环境下的主轴温度。分析可知,机床主轴电机温升最高,切削液能够带走大量切削热,有效减小切削热对主轴的影响,主轴转速越高温度越高,轴向伸长量越大。 展开更多

关键词 数控机床 热变形 温度采集 切削液 轴向伸长量

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KDP晶体单点金刚石超精密切削加工的发展 被引量：3

6

作者 关佳亮 汪文昌 +1 位作者 朱生根 陈志德 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第8期129-132,共4页

总结了KDP晶体材料优异的光学性能及其难加工的机械物理特性,并回顾了KDP晶体单点金刚石切削(SPDT)加工的起源,特别对KDP晶体SPDT加工技术的国内外发展状况做了着重介绍,最后展望了KDP晶体SPDT加工的未来发展趋势。

关键词 KDP晶体 光学性能 单点金刚石切削加工 光学表面质量 表层力学性能

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铣削加工颤振稳定域影响参数研究及优化 被引量：5

7

作者 米洁 穆希望 +1 位作者 杨庆东 张世珍 《机床与液压》 北大核心 2020年第10期154-159,共6页

建立圆柱形铣刀铣削加工动态切削数学模型,采用一种解析法计算并绘制稳定域图,获取加工稳定性随工艺参数变化的规律。分析系统参数对铣削加工颤振稳定特性的影响,提高固有频率、增大系统刚度和阻尼有助于提高系统加工稳定性。基于动态... 建立圆柱形铣刀铣削加工动态切削数学模型,采用一种解析法计算并绘制稳定域图,获取加工稳定性随工艺参数变化的规律。分析系统参数对铣削加工颤振稳定特性的影响,提高固有频率、增大系统刚度和阻尼有助于提高系统加工稳定性。基于动态变化的稳定域图及共振功率半频带频率,提出一种铣削稳定性约束下铣削参数优化模型,获取最大加工效率下的主轴转速、径向进给量及轴向进给量参数的最优值。开发铣削稳定性分析仿真软件,实现铣削颤振稳定域分析、共振区域分析、铣削参数优化等功能。将复杂设计分析过程工程实用化,具有工程应用价值。该方法同样可推广到磨削、车削的颤振分析。 展开更多

关键词 铣削加工 颤振 稳定域 动态特性 工艺参数 优化

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KDP晶体卧式飞刀切削加工表面质量影响因素及其规律的实验研究 被引量：3

8

作者 关佳亮 汪文昌 +1 位作者 朱生根 陈志德 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第8期21-23,共3页

研究了KDP晶体卧式飞刀切削加工时刀具前角、进给量及背吃刀量对晶体表面粗糙度和表面波纹度的影响规律;比较分析了KDP晶体卧式与立式两种飞刀切削加工方法的各自优势和两种切削加工方式下切削参数对工件表面质量影响规律的异同。

关键词 KDP晶体 卧式飞刀切削 工艺参数 表面质量

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基于正交试验的KDP晶体加工工艺优化研究 被引量：3

9

作者 关佳亮 马新强 +1 位作者 朱生根 张孝辉 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第9期147-150,共4页

KDP晶体加工工艺受多种因素影响。基于正交试验方法优化KDP晶体卧式飞刀切削参数组合,采用极差分析得到了各因素对加工质量影响程度的大小,并以此为基础优化参数,进行KDP晶体切削实验。试验表明:各因素对表面粗糙度的影响程度大小顺序... KDP晶体加工工艺受多种因素影响。基于正交试验方法优化KDP晶体卧式飞刀切削参数组合,采用极差分析得到了各因素对加工质量影响程度的大小,并以此为基础优化参数,进行KDP晶体切削实验。试验表明:各因素对表面粗糙度的影响程度大小顺序为刀具圆弧半径、进给量、刀具前角、主轴转速、背吃刀量;各因素对表面波纹度的影响程度大小顺序为刀具圆弧半径、进给量、刀具前角、背吃刀量、主轴转速。采用优化后的工艺参数加工试验,得到粗糙度R_a0.028μm、波纹度W_a0.033μm的光滑表面。 展开更多

关键词 KDP晶体 飞刀铣削 工艺参数 正交试验

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高档数控机床基础件低应力制造特性的研究 被引量：2

10

作者 米洁 马文硕 +1 位作者 杨庆东 张世珍 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第1期202-205,209,共5页

围绕高档数控机床基础件的低应力制造问题,研究了残余应力的分布规律,提出从优化制造过程工艺参数出发的降低残余应力方法。明确了铸造、机加工是两个对残余应力的产生起主导作用的工艺环节,采用有限元法对某加工中心床身进行了残余应... 围绕高档数控机床基础件的低应力制造问题,研究了残余应力的分布规律,提出从优化制造过程工艺参数出发的降低残余应力方法。明确了铸造、机加工是两个对残余应力的产生起主导作用的工艺环节,采用有限元法对某加工中心床身进行了残余应力分析,得出了该床身在铸造与机加工环节的残余应力大小及分布情况。据此优化铸造残余应力振动时效处理的工艺参数,并分析了铣削加工参数对残余应力的影响。分析结果对数控机床大型基础件的低应力制造提供理论依据,有效保证基础件精度和稳定性。 展开更多

关键词 低应力制造 残余应力 铸造 铣削加工 基础件

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机床基础件动态特性影响因素的研究及应用

11

作者 米洁 闫文飞 +1 位作者 杨庆东 张世珍 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第12期46-49,共4页

对某加工中心的床身、立柱基础件进行建模,采用弹簧-阻尼单元法对连接的结合面进行处理,完成基础件的动态特性分析。根据得到的前6阶模态的振型及频率数值,找出结构设计中的薄弱环节,并提出改进意见。改变筋板单元孔孔径大小、布局密度... 对某加工中心的床身、立柱基础件进行建模,采用弹簧-阻尼单元法对连接的结合面进行处理,完成基础件的动态特性分析。根据得到的前6阶模态的振型及频率数值,找出结构设计中的薄弱环节,并提出改进意见。改变筋板单元孔孔径大小、布局密度、单元孔形状,分析不同筋板结构型式的床身、立柱的性能,获得影响基础件动态特性的参数变化规律,得出选择合适孔径数据、增加筋板布局密度,能有效提高基础件动态性能。所得结论具有工程应用推广价值,同时为机床基础件结构改进、设计优化提供理论依据。 展开更多

关键词 基础件 动态特性 影响因素 筋板 单元孔孔径 筋板布局密度 单元孔形状

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基于测试与仿真的机床整机动态特性研究 被引量：8

12

作者 王福乾 米洁 +1 位作者 杨庆东 祝英平 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第4期79-82,共4页

五轴联动加工中心具有高效率、高精度的特点,以某立式加工中心为研究对象,对其进行动态特性研究。建立加工中心的有限元模型并分别对其有限元模型和实体加工中心进行模态分析,得到前四阶模态的模态参数。通过两种方法结果的分析,对其有... 五轴联动加工中心具有高效率、高精度的特点,以某立式加工中心为研究对象,对其进行动态特性研究。建立加工中心的有限元模型并分别对其有限元模型和实体加工中心进行模态分析,得到前四阶模态的模态参数。通过两种方法结果的分析,对其有限元模型进行修正,得到较为准确的有限元模型参数。进而对实际工作条件下的加工中心进行动态特性分析,得到该工况下的模态频率和模态振型。通过对模态参数的分析找到加工中心的薄弱环节并提出相应的修改建议,为加工中心的结构优化指明方向。 展开更多

关键词 加工中心 动态特性 模态分析 结构优化

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高精度卧式加工中心精密装配关键技术 被引量：3

13

作者 聂应新 郭龙真 +1 位作者 张大卫 张金华 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第9期98-102,共5页

以M/800H高精度卧式加工中心为例,针对移动部件的导轨装配技术、内装电动机后置式分体主轴单元装配技术、静压轴承支撑力矩电动机驱动数控转台装配技术进行了介绍,对深入研究高精度机床的精密装配技术具有一定的借鉴作用。

关键词 数控机床 卧式加工中心 装配 精度

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机床空间误差补偿技术研究 被引量：5

14

作者 肖博 田文杰 +1 位作者 任海涛 马春年 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第4期153-159,共7页

分析了FANUC 31i数控系统的三维误差补偿原理。应用多体系统理论,以21项几何误差作为误差源,建立机床空间误差模型。设置相关系统参数,在MATLAB环境下实现补偿算法。确定机床的21项几何误差后,生成补偿值列表,进行补偿以及实验验证。

关键词 空间误差补偿 矩阵运算 21项几何误差 直接测量

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数控机床主轴的神经网络热评价模型研究 被引量：4

15

作者 涂怡蓉 陈秀梅 +1 位作者 史晨阳 张世珍 《机床与液压》 北大核心 2020年第22期24-28,共5页

热误差作为影响机床加工精度的重要因素之一,严重制约着机床加工精度的提高。而主轴是数控机床的关键功能部件,对其进行热特性研究对提高机床的加工精度具有重要的意义。将同一类型、不同使用年限的机床主轴温度值和热变形值作为评价指... 热误差作为影响机床加工精度的重要因素之一,严重制约着机床加工精度的提高。而主轴是数控机床的关键功能部件,对其进行热特性研究对提高机床的加工精度具有重要的意义。将同一类型、不同使用年限的机床主轴温度值和热变形值作为评价指标,建立数控机床主轴的神经网络热评价模型;针对BP神经网络易陷入局部最优值、收敛速度慢等问题,采用粒子群优化(PSO)算法优化加权朴素贝叶斯(WNB)的初始权值,获取权值全局最优解,构建了粒子群优化加权朴素贝叶斯机床主轴热评价模型,实现对机床主轴热特性的评价。MATLAB仿真结果表明:PSO-WNB模型精度为94.1%,收敛速度快,预测精度高,优于BP神经网络,为数控机床热特性评价提供了新思路。 展开更多

关键词 机床主轴 热评价 粒子群优化算法 加权朴素贝叶斯

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非切削状态下加工中心主轴动态回转精度的测试及分析 被引量：2

16

作者 常文芬 陈野 陈红昌 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第2期129-133,共5页

以主轴动态回转精度为出发点,以两种不同类型加工中心主轴为测试对象,在非切削状态下分别进行了径向误差运动和轴向误差运动,以及热变形的测试及分析。提出了使用主轴误差分析仪进行主轴的动态回转精度以及热变形分析的方法,测试结果表... 以主轴动态回转精度为出发点,以两种不同类型加工中心主轴为测试对象,在非切削状态下分别进行了径向误差运动和轴向误差运动,以及热变形的测试及分析。提出了使用主轴误差分析仪进行主轴的动态回转精度以及热变形分析的方法,测试结果表明:静态误差相近的主轴,由于其结构、传动方式及冷却方式的不同,其动态精度可能存在很大差异。针对实测的加工中心主轴和整机的结构进行分析,可为机床和主轴的结构设计、误差补偿和实际加工提供技术支撑。 展开更多

关键词 主轴动态回转精度 主轴误差分析仪 热变形

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五轴立式精密机床RTCP跟随误差检测优化及补偿 被引量：5

17

作者 刘贺强 张胤 +2 位作者 肖博 戴玉红 魏宁 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第12期134-138,共5页

基于μ1000/5ST-400V五轴立式精密机床,研究了RTCP跟随误差检测优化及补偿问题。首先,建立了位置误差数学模型,基于齐次变换方式,将旋转坐标转变为机械坐标。其次,通过优化算法,将位置误差转变为空间误差。控制系统更新迭代位置误差中... 基于μ1000/5ST-400V五轴立式精密机床,研究了RTCP跟随误差检测优化及补偿问题。首先,建立了位置误差数学模型,基于齐次变换方式,将旋转坐标转变为机械坐标。其次,通过优化算法,将位置误差转变为空间误差。控制系统更新迭代位置误差中的增益系数,提高了机床的空间误差的检测精确性,通过补偿,提高了机床的精度。最后试验采用S试件切削,切削的结果经过检验机构检测,证明了该方案的可行性。 展开更多

关键词 五轴立式精密机床 RTCP 误差 优化 补偿

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基于超精密车床闭式静压导轨节流器参数研究 被引量：3

18

作者 李晓会 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第8期5-12,31,共9页

根据滑块与节流器耦合关系,绘制液阻回路,建立数学模型,分析节流器主要参数对具有不等面积矩形对置油腔的闭式液体静压导轨静动态特性影响规律。研究得出,节流器组合方式及其最佳液阻比与调试优化方法;单膜片阻尼和支撑腔阻尼之比与单... 根据滑块与节流器耦合关系,绘制液阻回路,建立数学模型,分析节流器主要参数对具有不等面积矩形对置油腔的闭式液体静压导轨静动态特性影响规律。研究得出,节流器组合方式及其最佳液阻比与调试优化方法;单膜片阻尼和支撑腔阻尼之比与单膜片阻尼和并联油路阻尼之比的最佳关系式;预压腔油路阻尼对滑块动态稳定性的影响。为闭式不等面积油腔的节流器设计与调试提供参考与方法。 展开更多

关键词 静压导轨 对置油腔 液阻 膜片节流器 静刚度 稳定性

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基于典型零件加工要素的砂型成形机关键几何误差分析与补偿 被引量：3

19

作者 李嵩松 马蔷 +1 位作者 侯明鹏 聂应新 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第9期181-188,共8页

砂型成形机用于加工复杂砂型零件,成形机几何误差为21项,且各个误差项目对于不同零件加工要素的影响程度有较大区别。因此,文章提出识别典型零件加工要素的关键几何误差及相关补偿,通过补偿提高砂型件加工精度。以砂型成形机所加工砂型... 砂型成形机用于加工复杂砂型零件,成形机几何误差为21项,且各个误差项目对于不同零件加工要素的影响程度有较大区别。因此,文章提出识别典型零件加工要素的关键几何误差及相关补偿,通过补偿提高砂型件加工精度。以砂型成形机所加工砂型件的典型加工要素为例,第一,典型加工要素包含圆柱台、圆锥台、菱形台和斜四方台4个典型加工要素;第二,基于误差灵敏度分析识别出典型加工要素对应的关键几何误差;最后,按照典型零件加工要素进行有针对性地补偿。在CAMTC-SMM2000砂型成形机上进行了实验验证,识别得到的关键几何误差灵敏度影响因子之和均大于90%,实施误差补偿后4个典型零件加工要素的加工精度提高了55%~70%。结果表明该方法能有效识别不同零件加工要素下的关键几何误差,提高了砂型件的加工精度。 展开更多

关键词 砂型成形机 零件加工要素 几何误差 补偿

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基于遗传算法的卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化 被引量：1

20

作者 周雪鹏 戴玉红 +4 位作者 李珂 任慧玲 王楠楠 任国喜 程竑力 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第9期97-104,共8页

立柱是影响机床整机刚度的薄弱环节,其性能直接影响卧式加工中心的加工精度,因此文章提出了一种卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化设计方法。首先,基于Ansys对整机进行仿真发现立柱是影响整机静动态性能最薄弱的环节,并当主轴箱处... 立柱是影响机床整机刚度的薄弱环节,其性能直接影响卧式加工中心的加工精度,因此文章提出了一种卧式加工中心阶梯轨式立柱的多目标优化设计方法。首先,基于Ansys对整机进行仿真发现立柱是影响整机静动态性能最薄弱的环节,并当主轴箱处于立柱最上沿处时立柱的刚度最差;其次,选择立柱跨距、立柱高度差、丝杠面宽度、上导轨面宽度作为设计变量;再次,以立柱导轨面X向和Z向变形范围、一阶固有频率以及质量作为评价指标,利用多目标遗传算法寻求最优解,基于此通过灵敏度分析对设计变量圆整并进行仿真验证;最后,结果表明,优化后的立柱导轨面Z向最大变形减小了7.37%,Z向变形范围减小了11.57%,X向变形范围减小了2.41%,一阶固有频率提高了1.4%。 展开更多

关键词 阶梯轨立柱 响应面模型 多目标优化 参数化设计 遗传算法

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