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题名XK2423数控铣床立柱的有限元分析与拓扑优化
被引量：3
- 1
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作者
刘甚宏
关英俊
张力锋
李想
毕海峰
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机构
长春工业大学机电工程学院
长春数控机床有限公司
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2014年第8期22-25,共4页
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基金
吉林省科技厅青年科研基金资助项目(201201126)
吉林省教育厅"十二五"科学技术研究资助项目(2013131)
教育部"春晖计划"资助项目
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文摘
基于HyperWorks平台,以数控铣床立柱的极限工况为条件,进行有限元分析,并在有限元分析的基础上提出立柱结构的拓扑优化方法,建立以应变能最小为目标,以体积分数、位移为约束的结构拓扑优化模型,运用该模型完成XK2423数控铣床立柱结构的拓扑优化设计,将优化后的立柱再次进行有限元分析验证。分析结果表明:改进后的立柱质量减少了4.5%,最大变形降低了16.1%,一阶固有频率提高了4.9%,满足设计指标要求。
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关键词
数控铣床
有限元分析
拓扑优化
立柱
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Keywords
NC milling machine
finite element analysis
topology optimization
column
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TG65
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名重型高精度惯性摩擦焊机移动夹具定位误差分析
被引量：1
- 2
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作者
孙宝玉
李焕震
张刚
余卓成
关英俊
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机构
长春工业大学机电工程学院
长春数控机床有限公司
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出处
《中国机械工程》
北大核心
2025年第2期238-244,254,共8页
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基金
吉林省科技厅重点研发项目(工业领域)(20210201108GX)。
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文摘
针对航空发动机典型零件的高精度焊接质量需求,设计了一种新型重型高精度惯性摩擦焊机移动夹具的夹紧机构,对移动夹具进行定位误差分析。建立一种移动夹具定位元件公差与焊件位姿误差映射关系的理论模型,在忽略其他影响因素(如机床误差、焊件的定位基准面误差、夹紧力和热变形引起的误差等)对焊件焊接精度影响的情况下,利用该误差理论模型,根据某型转子要求的焊接精度,通过误差理论模型计算得到移动夹具夹紧机构定位元件的尺寸公差范围,再根据该尺寸公差范围设计移动夹具夹紧机构并夹装焊件,从而完成焊接试验。试验结果显示,同轴度误差、平行度误差和轴向缩短量误差三项误差中的最大误差分别为∅0.04 mm、0.02 mm和0.12 mm,各项误差检测结果均达到所要求的焊接精度(同轴度误差:∅0.06 mm;平行度误差:0.04/300 mm;轴向缩短量误差:±0.2 mm),证明计算得到的各定位元件的公差范围合理,所建立的误差理论模型对重型惯性摩擦焊机设计中移动夹具定位元件的公差分配具有重要的理论指导意义。
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关键词
移动夹具
定位误差
误差映射
焊接精度
公差
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Keywords
mobile fixture
positioning error
error mapping
welding precision
tolerance
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分类号
TH124
[机械工程—机械设计及理论]
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题名惯性摩擦焊机精密调整移动夹具结构设计分析
- 3
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作者
孙宝玉
李焕震
毕海峰
韩旭
关英俊
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机构
长春工业大学机电工程学院
长春数控机床有限公司
长春理工大学光电工程学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第5期94-100,共7页
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基金
吉林省科技厅重点研发项目(20210201108GX)。
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文摘
为了应对航空发动机典型零件更高的焊接精度要求,在常规移动夹具的基础上,结合惯性摩擦焊工作原理和移动夹具技术要求,设计了一种具有精密调整功能的重型高精度惯性摩擦焊机移动夹具。建立了移动夹具的有限元模型,基于静力学和模态分析理论对移动夹具进行了静动态特性仿真分析,得到了移动夹具的刚度、强度和前六阶固有振型、频率特性,仿真分析结果显示满足设计的技术指标要求。最后进行移动夹具精密调整前后焊接精度对比试验,试验结果显示移动夹具精密调整后焊件的端面跳动量和径向跳动量数值相比移动夹具精密调整前大幅减小,验证了移动夹具精密调整功能的有效性,移动夹具的精密调整结构可以显著提高焊件的焊接精度。
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关键词
惯性摩擦焊
移动夹具
精密调整结构
有限元分析
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Keywords
inertial friction welding
mobile fixture
precision adjustment of structure
finite element analysis
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TG506
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名基于自适应响应面法的数控铣床尺寸优化
被引量：7
- 4
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作者
张疆平
关英俊
贾成阁
毕海峰
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机构
长春工业大学机电工程学院
长春数控机床有限公司
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出处
《机床与液压》
北大核心
2016年第19期142-148,共7页
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基金
吉林省教育厅资助项目(2015113)
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文摘
为了能够更加有效地改善数控铣床的动静态特性,采用试验设计与数理统计相结合的方法对XK719数控铣床进行了结构尺寸优化。对数控铣床整机采用拉丁超立方试验设计方法进行采样,在此基础上运用移动最小二乘法对采样点进行拟合,以构造近似函数;对近似函数采用自适应响应面法进行优化;通过25次迭代,在数控铣床整机质量变化不超过3%的情况下,实现了整机1阶固有频率提高16.3%,2阶固有频率提高13%。结果表明:该方法能够实现机床的快速优化设计。
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关键词
数控铣床
拉丁超立方
移动最小二乘法
自适应响应面
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Keywords
CNC Milling machine
Latin hypercube
Moving least-square method
Adaptive response surface method
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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题名基于工作过程的高职“机械设计基础”课程改革实践
被引量：9
- 5
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作者
张庆玲
王洋
高玉侠
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机构
长春职业技术学院工程技术分院
长春数控机床有限公司
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出处
《教育与职业》
北大核心
2011年第20期140-142,共3页
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文摘
文章阐述了长春职业技术学院"机械设计基础"课程进行基于工作过程的课程设计,课程以机械结构分析设计为主线,设计了六个学习情境,并针对不同专业分层次教学,采用教、学、做、评一体化,双任务驱动的教学模式,一主多元的教学方法,培养学生的专业基础知识和基础能力。
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关键词
工作过程
机械设计基础
改革
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分类号
G712
[文化科学—职业技术教育学]
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题名XHGS256龙门加工中心立柱的多目标拓扑优化
被引量：7
- 6
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作者
关英俊
贾成阁
李潍
毕海峰
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机构
长春工业大学机电工程学院
长春数控机床有限公司
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第6期21-24,共4页
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基金
吉林省教育厅资助项目(2015113)
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文摘
为了兼顾龙门加工中心立柱结构具有更高的静动态刚度和更轻的重量的要求,基于SIMP变密度法拓扑优化理论,结合平均频率公式对各优化目标进行折衷化处理,并利用层次分析法选定子目标权重,建立了以立柱结构的相对密度为设计变量,同时考虑最小柔度和最大频率的多目标函数,并将结构体积的百分数作为约束函数对其进行优化得到新的立柱结构方案。结果表明:改进后的立柱质量减少8.96%,最大变形降低38.63%,一阶固有频率提高6.87%,满足设计指标要求。
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关键词
龙门加工中心
SIMP变密度法
拓扑优化
层次分析法
多目标
立柱
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Keywords
Gantry Machining Center
SIMP Variable Density Method
Topology Optimization
AHP
Multi-Objective
Pillar
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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TC4钛合金惯性摩擦焊接过程的数值模拟
被引量：2
- 7
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作者
李潍
李慎华
贾成阁
毕海峰
关英俊
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机构
长春工业大学机电工程学院
长春数控机床有限公司
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出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期27-32,共6页
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文摘
文摘基于ABAQUS有限元分析软件,建立了TC4钛合金的惯性摩擦焊(IFW)焊接过程的二维轴对称模型,通过确立Johnson-Cook损伤模型以及ALE技术对TC4钛合金的惯性摩擦焊焊接过程进行了热力耦合分析,发现TC4惯性摩擦焊在0.2 s内温度升高到200~300℃,0.5 s左右温度升高到1 100~1 200℃之后温度升高趋于平缓,到达峰值后温度缓慢下降,焊接完成。轴向缩短量在0.6 s内非常小,温度达1 100~1 200℃(0.6~1.2 s)轴向缩短量增长十分快并基本达到峰值,1.2~1.4 s由于粘结作用温度不再升高轴向缩短量增加缓慢,1.4 s后焊接基本完成轴向缩短量不再增加。初始阶段轴向应力基本没有变化,随着温度升高(0.2~0.5 s)压应力在中心区域增大,0.5~1.2 s内边缘形成拉应力,中心区域应力集中愈发明显,1.2 s后拉应力明显增加。而径向应力随着温度的升高中心应力明显高于外侧并使金属向两侧流动。这就可以得出飞边形成主要是因为高温、轴向应力以及径向应力共同复杂作用而形成的结果。模拟结果基本与实际相符,对提高惯性摩擦焊焊接质量提供了重要的参考作用。
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关键词
TC4
惯性摩擦焊
数值模拟
Johnson-Cook损伤模型
ALE技术
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Keywords
TC4
IFW
Numerical simulation
Johnson-Cook damage model
ALE technology
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分类号
TG453.9
[金属学及工艺—焊接]
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