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基于重心驱动的设计方法研究及其在高性能机床开发中的应用 被引量:3
1
作者 关晓勇 刘春时 +1 位作者 徐志祥 李焱 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第18期2170-2174,共5页
论证了双驱动系统并不是解决重心驱动技术应用的唯一性优化方案,提出了通过驱动力的方向选择、零部件重量的合理分布等使Steiner距离得到有效抑制以实现重心驱动的方法。在此基础上,将单驱动系统引入设计,丰富了重心驱动的内涵。最后,... 论证了双驱动系统并不是解决重心驱动技术应用的唯一性优化方案,提出了通过驱动力的方向选择、零部件重量的合理分布等使Steiner距离得到有效抑制以实现重心驱动的方法。在此基础上,将单驱动系统引入设计,丰富了重心驱动的内涵。最后,将基于重心驱动的设计方法应用于一款模具加工中心的改进设计,通过对其精度的分析,证明了所提观点的合理性。 展开更多
关键词 机床设计 驱动系统 误差抑制 重心驱动技术
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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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基于模态分析的VMC850E加工中心改进设计 被引量:9
3
作者 李康举 刘永贤 谢志坤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第7期95-97,100,共4页
通过有限元和试验法,对VMC850E加工中心进行了模态分析,采用有限元分析软件ANSYS在机床实体模型的基础上,利用SOLID45单元和和结合面阻尼弹簧单元COMBIN14建立起机床的有限元模型,并进行了模态分析得出机床的八阶模态和振型。通过试验... 通过有限元和试验法,对VMC850E加工中心进行了模态分析,采用有限元分析软件ANSYS在机床实体模型的基础上,利用SOLID45单元和和结合面阻尼弹簧单元COMBIN14建立起机床的有限元模型,并进行了模态分析得出机床的八阶模态和振型。通过试验模态分析进行验证,确定机床的不稳定模态,为机床的进一步优化设计提供了有效的模型和方法。 展开更多
关键词 有限元 试验模态分析 结合面 振型
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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
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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 龙门五轴加工中心 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
5
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 龙门五轴加工中心 有限元分析 横梁变形 补偿
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双摆头自动交换技术研究 被引量:1
6
作者 刘春时 张磊 +1 位作者 林剑锋 李焱 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第1期118-120,共3页
具有自动换头功能的五轴联动加工中心为近年来重要的发展趋势,其应用可满足复杂曲面、复杂型腔及特殊工序的加工,使工件在一次装卡后,可完成全部工序或大部分工序从粗到精加工,提高了加工效率和精度。本文针对双摆头自动交换中的机电液... 具有自动换头功能的五轴联动加工中心为近年来重要的发展趋势,其应用可满足复杂曲面、复杂型腔及特殊工序的加工,使工件在一次装卡后,可完成全部工序或大部分工序从粗到精加工,提高了加工效率和精度。本文针对双摆头自动交换中的机电液耦合、铣头夹紧自锁保护及交换状态监测等关键技术提出了采用电气液快插快换结构、液压夹紧自锁机构、液压流量监测等解决方案,实现铣头自动交换安全可靠,并在实际应用中获得了良好的效果。 展开更多
关键词 双摆头 耦合 自动交换
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结合模态分析的VMC850E加工中心主轴动态误差研究 被引量:2
7
作者 包丽 仝建 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第1期72-75,共4页
结合VMC850E加工中心的跟踪模态测试数据,对整机的有限元模型进行修正并进行模态分析,得到了整机模态分布表;考虑到现有测试方案中没有排除主轴热变形的影响,对现有方案进行改进,结合加工中心的模态分析,发现了影响主轴动态误差的主要原... 结合VMC850E加工中心的跟踪模态测试数据,对整机的有限元模型进行修正并进行模态分析,得到了整机模态分布表;考虑到现有测试方案中没有排除主轴热变形的影响,对现有方案进行改进,结合加工中心的模态分析,发现了影响主轴动态误差的主要原因:主轴轴承发热和共振。为主轴动态误差的减小和机床切削参数优化提供理论基础。 展开更多
关键词 模态分析 主轴动态误差 主轴轴承发热 共振
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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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一种液压制动机构在双摆头中的应用 被引量:2
9
作者 张磊 刘春时 +2 位作者 李焱 孔祥志 马子良 《机床与液压》 北大核心 2011年第24期11-12,共2页
双摆头为五轴联动加工中心核心功能部件,利用该部件可在一次装夹定位工件后,完成全部或大部分加工工序,减少了二次装夹对加工精度的影响。双摆头的夹紧定位精度直接影响机床铣削的加工精度。介绍一种用在双摆头中的液压夹紧套制动机构,... 双摆头为五轴联动加工中心核心功能部件,利用该部件可在一次装夹定位工件后,完成全部或大部分加工工序,减少了二次装夹对加工精度的影响。双摆头的夹紧定位精度直接影响机床铣削的加工精度。介绍一种用在双摆头中的液压夹紧套制动机构,该机构具有定心精度高、夹紧力大、夹紧刚度高、结构紧凑、安全可靠等优点,实际应用效果很好。 展开更多
关键词 液压夹紧套 双摆头 力矩电机
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卧式数控加工中心主轴热误差及刀尖轨迹分布 被引量:1
10
作者 仇健 刘启伟 +1 位作者 刘春时 马晓波 《工具技术》 2011年第11期10-15,共6页
应用热力学经典理论对主轴系统热源分布及传热方式进行了分析,并对主轴温度场和机床热变形进行了试验研究。研究发现,主轴的转动及其与轴承的摩擦热是主要热源之一,并且主轴热变形与温度有直接关系。通过对不同转速下的刀尖点轨迹进行... 应用热力学经典理论对主轴系统热源分布及传热方式进行了分析,并对主轴温度场和机床热变形进行了试验研究。研究发现,主轴的转动及其与轴承的摩擦热是主要热源之一,并且主轴热变形与温度有直接关系。通过对不同转速下的刀尖点轨迹进行分析发现,同一轴向上不同位置测点的热变形及同一位置不同轴向测点的热变形分别在局部细节和宏观趋势上存在线性相关性。最后,对数控机床热误差控制方法进行了探讨,提出了减小主轴发热量的措施。 展开更多
关键词 数控机床 温度场 热误差 刀尖轨迹
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