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题名桥式龙门铣床滑枕有限元分析及优化设计
被引量：10
- 1
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作者
邱自学
高志来
任东
崔德友
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机构
南通大学机械工程学院
南通国盛智能科技集团股份有限公司
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2020年第9期162-166,共5页
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基金
江苏省科技成果转化专项资金项目(BA2015126)。
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文摘
以桥式龙门铣床滑枕为研究对象,针对其结构特点,建立了滑枕有限元分析模型,利用ANSYS Workbench对其进行静动态特性仿真分析。根据有限元分析结果,找出原滑枕结构的薄弱环节,设计了5种滑枕结构改进方案,并运用静动态性能模糊综合评价方法实现滑枕改进方案的多目标优选。对优选方案的关键尺寸进行优化,得到最终的滑枕优化结构,并对其进行验证分析。结果表明:对滑枕的结构改进和关键尺寸优化有效提高了滑枕的静动态特性,优化后的滑枕最大变形减小了63.7%,最大应力减小了81.3%,一阶固有频率增加了34.6%,同时,滑枕质量减小了5.3%,实现了滑枕的轻量化设计,为数控机床其它关键零部件的设计提供了有益参考。
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关键词
桥式龙门铣床
滑枕
有限元分析
结构改进
尺寸优化
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Keywords
Bridge Gantry Milling Machine
Ram
Finite Element Analysis
Structural Improvement
Size Optimiza-tion
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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题名考虑空间位置差异的机床直线轴定位误差快速辨识方法
被引量：2
- 2
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作者
刘传进
姚思涵
高卫国
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机构
南通国盛智能科技集团股份有限公司
机构理论与装备设计教育部重点实验室(天津大学)
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出处
《制造技术与机床》
北大核心
2024年第4期148-152,共5页
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基金
国家自然科学基金-联合基金重点支持项目(U23B20102)
产业基础再造和制造业高质量发展项目(TC220H05A-05)。
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文摘
机床直线轴在空间不同位置处的定位误差难以全面快速测量,而机床加工过程中工件安装位置各异,单一位置的定位误差测量结果难以全面客观反映机床直线轴和工作空间的真实精度;同时,空间体对角线误差测量需长时间的光路调整,亦大幅降低了测量效率。为此,本文提出考虑空间位置差异的机床直线轴定位误差及空间体对角线误差快速辨识方法。该方法基于多站分时测量原理,采用激光跟踪干涉仪测量三轴机床的空间误差,根据空间误差差异辨识不同位置处的直线轴定位误差;同时,通过测量点与初始点理论距离与真实距离偏差计算空间体对角线误差,进而全面评估机床空间精度。相较于传统测量方法,该方法可快速辨识不同空间位置处的直线轴定位误差和工作空间体对角线误差,为机床直线轴和空间精度的快速测量和综合评价提供了一种新的思路和方法。
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关键词
直线轴
定位误差
位置差异
误差辨识
激光跟踪干涉仪
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Keywords
linear axis
positioning error
position differences
error identification
laser tracking interferometer
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分类号
TH161
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名桥式龙门铣床横梁方案设计及其多目标决策方法
被引量：12
- 3
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作者
邱自学
高志来
任东
崔德友
缪申
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机构
南通大学机械工程学院
南通国盛智能科技集团股份有限公司江苏省(国盛)精密数控机床工程技术研究中心
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出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2019年第10期2503-2512,共10页
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基金
江苏省科技成果转化专项资金资助项目（BA2015126）~~
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文摘
为了解决横梁结构方案设计及其优选问题,提出一种基于正交试验设计、模糊层次分析和灰色关联分析的横梁方案设计及其多目标决策方法。根据多因素多水平的横梁结构设计特点,采用正交试验设计确定横梁候选设计方案,获得各方案决策指标值;以静力学性能、抗振性、轻量化和经济指标为主要决策目标建立了横梁设计方案指标体系,采用模糊层次分析法和灰色关联法进行横梁设计方案的多目标决策。将该方法应用于桥式龙门铣床横梁方案的设计与决策,从构建的8种横梁候选设计方案中确定了参数组合为“侧挂式—井—20 mm—线轨”的横梁最优方案。研究结果表明,所提出的横梁方案设计及其多目标决策方法理论性强,决策求解收敛性好,具有较高的工程实用性。
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关键词
桥式龙门铣床
横梁
正交试验设计
模糊层次分析法
灰色关联分析
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Keywords
bridge gantry milling machine
crossbeam
orthogonal experimental design
fuzzy analytic hierarchy process
grey relational analysis
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TG502
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名桥式龙门铣床横梁结构设计与优化
被引量：7
- 4
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作者
高志来
邱自学
任东
崔德友
徐新朋
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机构
南通大学机械工程学院
南通国盛智能科技集团股份有限公司
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出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2019年第1期56-64,共9页
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基金
江苏省科技成果转化专项资金资助项目(BA2015126)
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文摘
横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理,确定参数组合为"箱中箱式-井型-20mm-线轨"的横梁优选方案,并对其关键设计尺寸进行灵敏度分析与优化,得到横梁结构具体的设计尺寸。优化后,横梁的静力学性能和抗振性能得到明显改善,并实现了轻量化设计,对机床横梁的实际制造起到了指导作用。研究结果表明,所提出的横梁结构设计与优化方法具有较强的工程实用性,为数控机床其它关键零部件的设计提供了新思路。
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关键词
桥式龙门铣床
横梁
正交试验设计
有限元分析
改进模糊综合评价法
尺寸优化
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Keywords
bridge gantry milling machine
crossbeam
orthogonal experimental design
finite element analysis
improved fuzzy comprehensive evaluation method
size optimization
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TG502
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名基于正交试验法的龙门铣床滑枕多目标优选设计
被引量：6
- 5
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作者
高志来
邱自学
任东
崔德友
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机构
南通大学机械工程学院
南通国盛智能科技集团股份有限公司
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出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2019年第5期97-103,共7页
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基金
江苏省科技成果转化专项资金项目(BA2015126)
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文摘
为了提高龙门铣床滑枕的静、动态性能,改善机床的加工性能,建立原滑枕有限元分析模型,并利用ANSYS软件对其进行静力学和模态分析,确定了滑枕结构设计变量。以滑枕的质量、最大变形、最大等效应力和前三阶固有频率作为评价指标,采用正交试验设计方法选择设计变量参数组合,制定了16种候选方案;采用灰色关联分析法和组合赋权对正交试验仿真数据进行处理,建立综合评价优选模型,确定了最优设计变量参数组合。对滑枕优选设计结果进行验证,结果表明:滑枕的轻量化效果显著,且静、动态性能得到明显改善,为数控机床其他关键零/部件的设计提供了新思路。
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关键词
正交试验设计
滑枕
有限元分析
灰色关联分析
组合赋权
优选设计
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Keywords
orthogonal experimental design
ram
finite element analysis
grey relational analysis
combination weight
preference design
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TG502
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名基于QFD的桥式龙门铣床横梁优选设计方法研究
被引量：5
- 6
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作者
高志来
邱自学
任东
崔德友
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机构
南通大学机械工程学院
南通国盛智能科技集团股份有限公司
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2020年第9期44-49,共6页
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基金
江苏省科技成果转化专项资金(BA2015126)。
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文摘
横梁作为桥式龙门铣床的主要移动部件,其结构设计直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种以质量屋为核心,融合正交试验设计、模糊线性回归理论和(0~1)目标规划优势于一体的横梁优选设计方法。在调研咨询确定横梁设计需求的基础上,运用层次分析法计算设计需求相对权重;通过正交试验设计制定横梁候选方案,获得横梁工程特性三维建模仿真值,并进行横梁设计方案符合度等级的评定,从而完成质量屋的构建;运用模糊线性回归理论建立质量屋中参数之间的函数关系,并构建(0~1)目标规划模型进行方案优选,确定参数组合为“箱中箱—井—20mm—线轨”的横梁优选方案。研究结果表明:优选设计后,横梁的静动态性能明显得到改善,且实现了轻量化设计,验证了所提方法的正确性和可行性。
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关键词
质量屋
桥式龙门铣床
横梁
正交试验设计
模糊线性回归
优选设计
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Keywords
Quality of House
Bridge Gantry Milling Machine
Crossbeam
Orthogonal Experimental Design
Fuzzy Linear Regression
Preference Design
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TG502
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名龙门加工中心定转子驱动机械主轴结构设计
- 7
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作者
席志远
邱自学
崔德友
陈正源
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机构
南通大学机械工程学院
南通国盛智能科技集团股份有限公司
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2023年第5期54-58,共5页
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基金
五轴联动龙门加工中心关键技术研究开发(2019320602000151)。
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文摘
针对现有的龙门加工中心机械主轴存在的转速低、振动噪声大和散热不良的缺点,设计了一种由定转子驱动的机械主轴单元。该定转子单元类似电主轴,外部采用冷却套,并在主轴中心出水,有利于降低温升,带走定转子的热量;轴承采用油脂润滑的方式,不需要任何附加装置和特别维护,降低了成本;机械主轴采用液压打刀缸和碟簧实现拉松刀,轴端采用迷宫密封和气密封相结合的形式,防止切削液和杂质进入轴承内部引起轴承振动或烧伤;联轴器采用碳纤维材料,并在联轴器中间设计连接水管用于中心出水,既降低了两轴偏移引起的附加载荷,又降低了加工时产生的局部高温,延长刀具寿命。测试结果表明,该主轴克服了皮带式主轴在转速高时振动大和直联式机械主轴温升大的缺点,降低了主轴由于高速旋转产生的噪声和振动,提高了主轴的加工精度和稳定性。
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关键词
龙门加工中心
定转子
机械主轴
碳纤维联轴器
结构设计
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Keywords
Gantry Machining Center
Stator and Rotor
Mechanical Spindle
Carbon Fiber Coupling
Structural Design
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分类号
TH12
[机械工程—机械设计及理论]
TG502
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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