基于有限元法的高精度重型回转顶尖挠度的研宄(钛浩机械)
基于有限元法分析超精密切削中的摩擦问题
基于有限元法分析超精密切削中的摩擦问题
宗文俊;王洪祥;李旦;程凯;董申
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2004(000)008
【摘要】基于更新的拉格朗日公式,建立了热-机械耦合的平面应变大变形正交切削模型.根据此模型,对金刚石车削过程中的摩擦问题进行了仿真研究.对两种摩擦模型仿真所得的切削力与实验数据进行了比较,验证了前刀面上的摩擦状态应是粘结-滑移摩擦同时存在,并研究了刀具摩擦系数各向异性对超精密切削中切屑变形、切削力、剪切角的影响.
【总页数】4页(P88-91)
【作者】宗文俊;王洪祥;李旦;程凯;董申
【作者单位】哈尔滨工业大学精密工程研究所,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学精密工程研究所,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学精密工程研究所,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学精密工程研究所,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学精密工程研究所,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TG5
【相关文献】
1.超精密切削加工中几个主要问题的探讨 [J], 李舒燕;胡学梅
2.基于有限元法分析高速切削时摩擦系数对高速切削的影响 [J], 冯志喜;刘泓滨;王
瑞杰;倪斌
3.基于圆弧刃刀具的超精密切削分析 [J], 张文生
4.基于刀-屑摩擦与切削速度关联模型的切削力数值分析 [J], 郭建英;吕明
5.单晶金刚石车刀在超精密单点切削中的磨损分析 [J], 赵清亮;陈明君;梁迎春;董申
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有限元法及CAE技术在现代机械工程中的应用
济、社会和环境效益要求的提高，今天的机械产品｛殳计已离 不开有限元技术的支持。 目前．有限元法在机械工程上的应用主要有以下几个
方面ｍ：
（２）由单一零件的模拟向整机的模拟方向发展。 （３）进一步提高非线性问题的求解能力。材料科学的 不断发展，研究出了根多性质特殊的新材料．现有的非线性
求解器需要进一步完善其功能。
（５）加强与设汁制造过程的集成和数据转换．向与 ｃＡＤ／ｃＡＭ无缝化集成的方向发展。即在ｃＡＤ软件上完
（２）模态分析。这是动力学分析的一种，用于研究结构 的固有频率和自振型式等振动特性。进行这种分析时所施 加的载荷只能是位移载荷和预应力载荷。
（３）谐响应分析和瞬态动力学分析。这两类分析也属 动力学分析，用于研究结构对周期载荷和非周期戴荷的动 态响应。 （４）热应力分析，这类分析用于研究结构的工作温度
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ｓｃｉｅｎｔｌｎｃ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ
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ａｎａＩｙｓ“．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｏｆ
ＦＥＭ ａｎｄ ＣＡＥ ｔｅｃｈｎ０１０９ｙ ｉｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔＩｃ
ＦＥＭ ａｎｄ ＣＡＥ
ｌｅｃｈｎｏ】ｏｇｙ，ａｎｄ ｔｂｅ｝『ａｐｐｌｊｃａｔＩｏｎｓ ｍ ｍｏｄｅｒｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅ“ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ诂ｓｕｍｍａｒＪｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓｆ
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＦＥＭＩ Ａｐｐｌｌｃａｔｊｏｎｓ
１应用ＣＡＥ和有限元法的目的
ＣＡＥ方法主要包括有限元法（ＦＥＭ）、边界元法 （ＢＥＭ）、有限差分法（ＢＥＭ）等．这几种方｛击各有其优缺点， 各有其应用范围。但有限元法的应用范围最广．例如结构、
电磁，流体等场分析；同时它能够进行耦合场分析，使得其 有更大的应用前景．
应用有限元优化设计球磨机回转体端盖锥角角度
０ ５ ５
３ ． １ ５
ｌ
ｌ １ ． ８ ６
０ ． ６５
２． ７
１ ０ ． ８１
１ ． 建 立 有 限 元模 型
ＡＮ Ｓ ＹＳ 有 限元 软件 具 有 丰 富 的接 口，可 以将 在 各 种
通 过 对 潮 流 能 叶片 相 关设 计 资 料 的查 询 ，初 步选 出翼 型
Ｎ ＡＣ Ａ ６ ４ ４ １ ２ 、Ｎ Ａ Ｃ Ａ ６ ４ ４ １ ５ 、Ｎ ＡＣ Ａ ６ ４ ４ １ ８ 、Ｎ ＡＣ Ａ ６ ４ ４ ２ １ 作为
结 语
本 文采用 水平 轴风 力发 电所采用 叶素动 量理论 对水平 备选翼 型 。对于翼 型Ｎ Ａ Ｃ Ａ ６ ４ ４ ２ １ ，在攻角６ 。之前 ，翼 型升 轴潮 流能发 电组 叶片进 行水动 力外形 的设计 。基 于该理论 阻 比随着攻 角的增大而增 大 ，攻角 到达６ 。时 ，升 阻比的值 计算 得 出叶片各 叶素上 的几何 参数 ，并利用 三维制 图软件 开始 下降 ，因此 翼型在攻 角为６ 。拥有最 大的升阻 比值 ，即 根据 之前求 出 的数 据将 叶片建 立实体模 型 。基于该 理论还 此 时翼 型的最佳 升阻 比对应 攻角为６ 。 。所 以叶片设计选 用 计算得 到具有 较高轮 功率系数 Ｃ Ｐ 的叶片 ，从 而提 高 了潮 流 的翼型是Ｎ Ａ Ｃ Ａ ６ ４ ４ ２ １ 翼型 。 能转化效率。 通 过基 于叶 素动量 理论计 算程 序计算 得 出所选 叶片各
［ ３ ］ Ｂ Ａ Ｓ ． Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｉ ｔ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｒ ｆ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｏ ｃ ｅ ａ ｎ ｓ ￣ ］ ． Ｒｅ ｎ ｅ ｗａ ｂ ｌ ｅ
重型高精度回转顶尖及在滚齿机上的应用
如 ｔ ｔｔｄ ￣ ｄｅ ．
ｉ ｄ ｅ ｒｒ ｒｂ ｄ ｅ ａ ｄｔｅｌｎｉ ｉａ ｆ ｅ ｔａｅ ａ ｅｓ ｖ ｄ， ｎ ｈ ｏ ｇｔｄｎ ｌ ｒ Ｃ ｌ ｕ
ｐｅｉｉｒｏ ｍａｈｎｄｇａｓｃ￣ｈ ｎ ｒ＆ｅ． ｂ ｏ ｓ ｒｅ￣ ｔ ｆ ｃｉｅ ｅｒ ａ． ｅｉｅ￣ ｓｄｏ ＇ ｕ［ ｏ ａ ｄ ｙ
指标 。在滚齿加工 中， 机床尾座 顶尖 的径 向圆跳 动 是影响被 加工齿 轮齿 向精 度 的一项关 键 因素 。作 为 类机床 附件产 品， 顶尖 已形成 了标准系列规格
一
图 １ 重型高精度 回转 顶尖结构 图
由于回转顶尖的前支撑精度对顶尖径向圆跳动 的影 响程度 大于 后 支 撑 精 度 ， 因此 设 计顶 尖 时应 重 点考虑前支撑精度。普通 回转顶尖 大多采用单列球 轴承 结 构 ， 支 撑 形 式 可 简 化 为 丽 点 支 撑 （ 其 见围 ２） 前 支撑 的径 向 跳 动误 差 ｄ与顶 尖 径 向跳 动 ｙ ａ
面径 向跳动 ≤０ ｏ３ Ⅱ ， ０ｎｎ解决 了重载高精度加工时 固定顶尖 易研死 、 回转顶 尖精 度低 的 问题 。在 Ｐ ∞ｓ壤齿机 上的 应用效果表明 ， 该顶 尖可明显提 高滚齿加工的齿向精 度。
关键词 ： 顶尖 ， 双列 圆柱滚子轴承 ， 径 向跳动 ， 滚齿加工
Ｉ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｐｒ ｃｓｏ ｔ ｔ ｇ Ｃｅ ｔ ｒ、ｉＩ Ｈｅ ｖ ｄ ｔ ｅ ｉｉ ｎ Ｒｏ ａ ｉ ｎ ｅ ｖｔｌ ａ ｙ－ ｕ ｙ ｎ ａ ｄ ＩｓＡｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ Ｇｅ ｒＨｏ ｂ ｒ ｎ ｔ ｐ ｉ ｔｏ ｎ ｃ ａ ｂ ｅ
ＷａｇＮ ｊ Ｗａｇ ｉ Ｓｎ ｉ ｅ 口 ｎ ａ ｎ ｕ ｎ ｅ ａｇ ｅ ｔ ｆ Ｊ
TC4钛合金热处理工艺的研究现状及进展
冶金冶炼M etallurgical smeltingTC4钛合金热处理工艺的研究现状及进展郭 凯，何忝锜，和 蓉（西安西工大超晶科技发展有限责任公司，陕西 西安 ７１０２００）摘 要：本文首先针对ＴＣ４钛合金的热处理工艺，当下在固溶处理（固溶温度、冷却速率）、时效处理（时效温度、时效时间）、深冷处理，这几方面的研究现状进行了分析，然后针对这些研究的现状，在未来的发展趋势上提出了几点分析，以供各位业界同仁参考和指导。
关键词：ＴＣ４钛合金；热处理；工艺中图分类号：ＴＧ１５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０７－００１６－２Research status and progress of heat treatment process of TC4 titanium alloyGUO Kai, HE Tian-qi, HE Rong（Ｘｉ＇ａｎ ｘｉｇｏｎｇｄａ Ｃｈａｏｊｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉ’ａｎ ７１０２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＴＣ４ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ， ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ （ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｃｏｏｌｉｎｇ ｒａｔｅ）， ａｇｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ （ａｇｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ａｇｉｎｇ ｔｉｍｅ）， ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ， ｓｅｖｅｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ， ｆｏｒ ｙｏｕｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｇｕｉｄｅ．Keywords: ＴＣ４ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ； ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｐｒｏｃｅｓｓ近些年来我国对TC4钛合金，在热处理的工艺研究上，取得了一些比较大的成果，TC4钛合金因此被广泛的应用到了汽车、航空航天、化工、船舶等一些行业。
基于有限元法的高精度重型回转顶尖挠度的研究
顶尖体 顶尖轴 轴承
何偏心 ， 对齿 轮加 工 精 度 影 响 很 大 。机 床 尾 座顶 尖 是 影 响被加 工齿 轮齿 向精 度 的 关键 因素 ， 了提 高 为
齿轮加工精度 ， 需要对顶尖结构进行改进以提高顶 尖 的承载 能力 。 小顶 尖前 端部 的挠 度 。 减
基 于有 限元 法 的高 精 度 重 型 回转 顶 尖挠 度 的研 究
苗淑 杰 ， 王 金
（ 黑龙江工程学院 机 电工程 系， 黑龙江 哈 尔滨 １０ ５ ） ５ ０ ０
摘
要： 用 Ａ Ａ 利 Ｂ ＱＵＳ有限元软件分析 Ｐ ０ 齿机 上的高精度重 型回转顶尖 的挠 度。在径 向力作 用下 ， 尖前端 ６ Ｓ滚 顶
ｔｒ ｅ ，ｗｈｃ ｅ ｕ ｅ ｓｄ ｆ ｃｉｎ ｇ ｅ ｔｙａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｄ ｔ ｅｒｄａ ｐ ｅｉｉｎ ｏ ｃ ｉｅ ｅ ｒ ｉｈｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｅｌ ｔ ｒａｌ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ａ ｉｌ ｒｃｓ ｆｍａ ｈｎ ｄｇ ． ｔ ｅ ｏ ｏ ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｅ ｌ ｃ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ ｐｒ ｃ ｓｏ ｏ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄ ｎ ｄ ｆｅ ｔｏ ｆ ｈ ｇ ｅ ｉ ｉ ｎ ｒ ｔ ｔｎ ｅ ｔ ｒ ｗｉｈ
ｈ ａ ｙ ｄ ｔ ａ ｅ ｎ ｆｎ ｔ ｌ ｍ ｅ ｅ ｖ — ｕ ｙ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉ ｉｅ ｅ ｅ ｎｔ Ｍ Ｉ ｈ —ｅ ＷＡ ＡＯ Ｓ ｕｊ ， ＮＧ ｊ ｉ ｎ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｆ ｉ ｌｍｅ ｔ ｒ ｔ ｔ ｇ ｃ ｎ ｅ ； ｅ ｌｃ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ；ｏ ａ ｉ ｅ ｔ ｒ ｄ ｆ ｔ ｎ ｅ ｎ ｅ ｏ
210979579_起重机智联通讯系统
起重机智联通讯系统姜健宁1 于 乐2 张士杰1 靳少朋1 崔学强11北京起重运输机械设计研究院有限公司 北京 100007 2北京江行联加智能科技有限公司 北京 100102摘 要：文中详细介绍了一种起重机智联通讯系统，该系统利用物联网技术在智能制造工厂中构建起重设备与上游系统的云边端通讯网络，包括前端控制机构（与起重机连接，用于获取起重机的全流程作业信息和作业环境信息）、边缘处理机构（与前端控制机构连接，用于对控制机构上传的信息进行处理）、数据管理机构（与边缘处理机构连接，用于基于边缘处理机构上传的信息对起重机作业进行管理）等。
该系统可实现起重机工业生产全流程要素的信息通讯，进而实现智能起重机安全、精准、高效的全自动运行。
关键词：起重机；智联通讯；边缘计算；物联网中图分类号：TH215 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）3-0061-04Abstract: The author introduces a kind of intelligent communication system for cranes in detail. This system uses Internet of Things technology to build a cloud edge communication network between hoisting equipment and upstream system in intelligent manufacturing factories, including front-end control mechanism (connected with cranes to obtain the whole process operation information and operation environment information of cranes), edge processing mechanism (connected with front-end control mechanism to process the information uploaded by control mechanism), and data management mechanism (connected with edge processing mechanism to manage crane operation based on the information uploaded by edge processing mechanism). This system can realize the information communication of elements during whole industrial production of cranes, and the safe, accurate and efficient full-automatic operation of intelligent cranes.Keywords:crane; intelligent communication; edge computing; Internet of things0 引言工业通讯系统是智能制造车间起重机的神经网络，通过起重机智联通讯系统有效连接底层传感器、执行器及客户上游控制系统。
有“钛”度的材料人
有“钛”度的材料人曹春晓院士曹春晓1934年8月6日生于浙江上虞，材料科学家，钛合金专家，中国钛合金研究与应用的创始人之一，中国科学院院士。
他不断开创新型钛合金和Ti-Al系金属间化合物，并应用于航空工业，显著减轻飞机及其发动机的结构重量，为提高飞机航速、增加航程、节省燃料等创造了条件。
C919起飞在即，中国的大飞机之梦渐行渐近。
钛合金作为制造大飞机不可缺少的材料，在我国的航空工业史上无疑占据相当重要的地位。
新中国成立以来，一代又一代的航空材料专家，为了探索性能更加优良、稳定的钛合金，经历过常人难以想象的艰辛，作出了巨大的牺牲和奉献。
中国科学院院士曹春晓就是其中的典型代表。
他出生在烟雨江南，求学在上海十里洋场，学成后北上京城，在西山脚下的中航工业北京航空材料研究院（下称航材院）里，一干就是数十年，并最终成为国内外知名的钛合金专家。
9月初，《中国科学报》记者前往航材院，感受这位79岁学者的多彩人生。
从上虞到上海大型飞机重大专项咨询委员会委员、大型飞机材料研制专家咨询组组长、国家国防科工局科技委委员、中国航空学会常务理事兼材料工程分会名誉主任、南昌航空大学学术委员会主任……眼前的曹春晓，身着淡蓝色衬衣，戴着深度眼镜，儒雅热情。
于是，在一杯清茶中，曹春晓的人生轨迹，渐次展开。
1934年8月6日凌晨，浙江上虞曹村，一个可爱的小生命呱呱坠地，这让常年在外经商的曹荫培和妻子金巧云笑开了花。
照顾妻子和孩子满月后，曹荫培放心不下上海的旅社和绸布庄生意，准备回上海继续经商。
“你给孩子起个名字吧。
”妻子看着身边的小娃娃对丈夫说。
曹荫培一边喝着绍兴黄酒，一边思索，老大叫春旺，这是第二个孩子，该叫什么好呢？“就叫春晓吧！”当时的他一定没有想到，这个名叫曹春晓的孩子，长大后未能继承家业，而是成长为一名航空材料领域的科学家。
曹春晓从小长得清秀端正，一双机灵的大眼睛总是转个不停，一见人就笑，自小就受人欢迎。
左邻右舍都叫他的小名儿——小旺。
第二届“上银优秀机械博士论文奖”获奖论文
准 齿轮 的加工 要求 ； 提 出了两种 提高机 床分 度 系统 精 度 的改 进措 施 ： 可 调式 分 度盘 的“ 正 弦 消减 法 ” 及 端齿 自动
第 ２届上银 优秀 机械博 士论 文奖—— 银 奖
整 体 叶 盘 型 面 电解 加 工 装 备 的研 制 及 关 键 技 术研 究
作者 ： 朱栋 ； 毕业 学校 ： 南京航 空航 天大学 ； 指 导教 师 ： 朱荻
概要：
整体 叶盘 是航 空发动 机 的核 心部件 ， 其 质量好 坏直接 影 响发动 机 的性 能 。 由于整 体 叶盘 结构 复杂 、 材料难 加 工、 技术 要求 高 ， 其制 造 已成为新 型航 空发 动 机研 制 的 瓶颈 之 一 。论 文针 对 整 体 叶盘 型 面 电解 加 工 技术 展 开 研 究， 具有 重要 的理论 和现 实意 义。论 文主要 研究工 作 和取得 的创新 性成果 如下 ：
．
小 阴极 变形 。针 对具体 的 叶盘模 型 ， 研制 了薄 片工具 阴极 ， 并开展 了工 艺试验 ， 结果 表 明 ， 结构 优化后 的 阴极 变形
・ ｓ ２ ．
釜 耋
第＝届 Ｈ 上银优秀机械博 士论文奖＂ 获奖论文
（ ３ ） 提 出了薄 片阴极 空 间轨迹 控 制算 法 。针 对 阴极 进入 狭 窄 叶栅 通 道 困难 问题 ， 提 出 了薄 片 阴极 空 间运 动 轨 迹算 法 ， 动态 分 析 阴极 进入 叶栅 通道 的空 间轨 迹 ， 使结 构 优化 后 的 阴极 能够 无 干涉 地 进人 通 道 。在 此基 础 上 ，
基于球标法的高精度主轴回转误差测量
基于球标法的高精度主轴回转误差测量
毛剑峰;邹鲲;周勤之
【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》
【年(卷),期】2013(000)012
【摘要】对高精度主轴径向回转误差的测量方法进行了研究,在分析了现有的误差分离方法基础上,提出了一种基于球标法的误差分离方法.结合玻璃半球与钢盘设计了新的标准器,采用轴向布置传感器的方法对其进行测量,建立数学模型以实现主轴回转误差与标准器形状误差的分离.利用Lab-VIEW虚拟仪器技术,搭建了整个测量系统,包括回转平台、数据采集装置、上位机测量软件.最后,对高精度主轴进行了实际测量,结果显示,该测量系统具有比较高的精度;将球标法与反向法进行对比,两者分离出的回转误差数值吻合,验证了球标法误差分离的可行性与准确性.
【总页数】4页(P108-111)
【作者】毛剑峰;邹鲲;周勤之
【作者单位】东华大学机械工程学院,上海201620;东华大学机械工程学院,上海201620;东华大学机械工程学院,上海201620
【正文语种】中文
【中图分类】TH161+.21
【相关文献】
1.基于三点法的主轴回转精度实验分析 [J], 张根明
2.基于LabVIEW的电主轴径向回转误差测量技术 [J], 伍良生;王永宾;周大帅
3.基于三点法的机床主轴回转误差在线测试技术研究 [J], 周继昆;张荣;凌明祥
4.基于LabVIEW的电主轴径向回转误差测量技术 [J], 王天宇;石洁芳
5.基于新的时域三点法的机床主轴回转误差研究 [J], 魏许杰; 王红军; 王泽
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张之敬：让“滕州制造”走得更远
张之敬让“滕州制造”走得更远ZHANG ZHIJING: LET “MADE IN TENGZHOU” GO FURTHER北京理工大学机械与车辆学院教授张之敬带领其团队长期指导服务滕州市高端装备制造业，与市属国有企业山东鲁南机床有限公司建立了长期密切的合作关系，充分发挥团队在“精密超精密微细复合加工技术、智能型装配与检测技术”等高科技技术领域取得的科技成果，引领滕州市机械机床产业新旧动能转换，实现产业升级，做出了突出贡献。
2018年，张之敬教授先后被枣庄市人才工作领导小组评为“枣庄英才”，被滕州市人才工作领导小组评为杰出“滕州英才”。
精密/超精密微小型车铣复合加工技术率先在滕州成果转化2012年5月，一个偶然的机会，山东鲁南机床有限公司（以下简称“鲁机公司”）与张之敬合作进行了“CXWK-1车铣复合加工中心”项目研发，鲁机公司求贤若渴以及认真专业的态度和滕州市优秀的产业基础，打动了张之敬团队，双方密切合作多项成果研发，特别是CXKG25-1超精密微小型车铣复合加工中心在鲁南机床试制成功，代表着张之敬团队“精密/超精密微小型车铣复合加工技术”率先在滕州市成果转化成功，引领着滕州市机械机床产业集群新旧动能转换，实现产业升级。
超精密机床在鲁南机床调试精密/超精密微小型车铣复合加工机床与工艺技术是通过一次装夹实现对三维复杂微小型异构件的完整高效率加工，尤其适用诸如引信、制导器件、光学器件、医疗器械等加工。
该类被加工件常具有复杂的三维结构，如带有异型截面的回转体、带有异型孔腔和非对称结构的板类部件、多几何要素的高精度相贯结构等，通过精密微小型车铣复合加工技术可以实现对该类结构件的车、铣、车铣、钻、镗、铰、攻丝等全部工序的完整加工，保证了加工精度。
目前，在军工或民品制造领域，微米级/亚微米级三维复杂微小型结构件车铣复合加工是精密微小型复杂结构加工的主流技术。
但中国制造行业在精密/超精密复合加工技术的整体水平落后于国际先进国家。
基于有限元法的电主轴轴承跨距优化设计
基于有限元法的电主轴轴承跨距优化设计刘军;周留洋【摘要】以铣削加工中心电主轴为研究对象,利用有限元法对轴承-转子系统进行了参数化建模.以提高主轴的静刚度和一阶固有频率为目标,在保证主轴径向圆跳动的前提下,对支撑主轴的跨距进行了优化设计.以优化设计后的最优支撑跨距对主轴进行了模态分析,利用模态分析后的主轴一阶固有频率对优化设计的结果进行了校核.结果表明,对支撑主轴的轴承跨距进行优化设计后,主轴一阶固有频率和静刚度都有一定程度上的提高..【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2016(054)007【总页数】4页(P57-59,71)【关键词】电主轴;轴承跨距;有限元法;优化设计【作者】刘军;周留洋【作者单位】兰州理工大学机电工程学院兰州 730050;兰州理工大学机电工程学院兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TH122高速加工技术能极大提高生产率并降低生产成本，是21世纪最优发展的先进制造技术之一［1］。
高速机床是实现高速加工的前提条件，高速电主轴是高速机床的核心部件，其结构的动态性能直接影响高速机床所能达到的加工精度、切削速度和应用范围［2］。
主轴的静刚度反映了机床主轴抵抗静态外载荷的能力，是评价电主轴性能的重要指标之一。
当电主轴的基本参数（如主轴各段直径、电机参数、轴承型号及预载荷等）确定后，对其静刚度最敏感的参数就是前端悬伸量和支撑跨距［3］。
因此，根据动静态特性对电主轴支撑轴承跨距进行优化设计有着十分重要的意义。
针对主轴的动静态特性问题，胡爱玲和解文志［4-5］利用有限元法对轴承支撑跨距、悬伸量、预紧等因素进行了分析，为改善和优化主轴动态特性提供了参考依据。
吴玉厚等［6］利用MATLAB传递矩阵法和有限元法对电主轴转子的固有频率进行了求解，对转子动态特性进行了分析，提出通过增大刚度来提高固有频率。
谢黎明、张海杰等［7］对主轴轴承预紧方式的选择及预紧力大小进行研究，给出了通过预紧力来计算轴承刚度的公式。
基于有限元的大型摩擦焊机主轴箱优化设计
基于有限元的大型摩擦焊机主轴箱优化设计
徐浩;芮执元;王富强
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2013(000)003
【摘要】针对摩擦焊机的加工精度的问题,以预焙阳极专用摩擦焊机主轴箱作为研究对象,应用有限元仿真软件ANSYSWorkbench对箱体进行静态与模态分析,得到箱体最大应力、应变及(1～4)阶固有频率和各阶模态阵型,对得到的结果进行分析得到主轴箱具有较好的动态性能.选择箱体总质量与最大变形量为优化目标,筋板厚度等4个关键尺寸为设计变量,使最大变形量减少了61.22％,并减轻了主轴箱的质量和最大应力.根据灵敏度分析提出了优化方案,为大型摩擦焊机主轴箱结构改进或优化设计提供前提依据.
【总页数】3页(P114-116)
【作者】徐浩;芮执元;王富强
【作者单位】兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TG434
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1.基于ANSYS的40T摩擦焊机主轴箱有限元分析 [J], 朱海;杜如民;王松
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3.基于参数化的CAD/CAE摩擦焊机主轴箱多目标优化 [J], 杜勇;辛舟;赵士杰;张德鹏
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5.基于有限元的140 kN摩擦焊机主轴箱响应面优化分析 [J], 赵旭东;李卫民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高速精密压力机多杆机构弹性动力学研究
高速精密压力机多杆机构弹性动力学研究
郑昊;高媛;钱峰;邱聪
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】高速精密压力机机构运动精度是冲压产品质量关键影响因素,机构弹性动力学研究对提高冲压机构运动精度有重要意义。
以高速压力机双滑块六杆机构为研究对象,基于弹性动力学理论建立多杆机构弹性变形分析数学模型,提出考虑弹性变形冲压机构运动精度求解方法。
以梁单元作为等效单元,综合考虑了横向位移、纵向位移、转角位移以及曲率的影响,建立机构运动微分方程,利用实振型叠加法进行求解。
最终确定构件弹性变形及其导致的下死点精度误差,同时获得弹性构件最大动应力。
分析结果表明弹性变形是精密冲压机械运动精度主要影响因素,高速精密压力机弹性动力学研究对运动精度设计具有理论指导意义。
【总页数】4页(P6-9)
【作者】郑昊;高媛;钱峰;邱聪
【作者单位】大连理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TH122
【相关文献】
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立方星太阳翼及其可重复解锁机构
立方星太阳翼及其可重复解锁机构
张佼龙;刘益恒;邢皓钰;黄河;郭建国
【期刊名称】《光学精密工程》
【年(卷),期】2022(30)20
【摘要】为了解决立方星太阳翼在严格尺寸约束下无法实现地面多次解锁试验验证的问题,提出了一种可重复电磁解锁的轻质量、高刚度的太阳翼。
首先,提出一种微型铰链式展开机构,具有展开锁定和到位指示功能。
其次,提出的电磁解锁机构能够解决压紧释放装置无法多次解锁的问题,具有低冲击,无污染,响应快的特点。
最后,对太阳翼基板的尺寸构型和辅助支撑布局进行灵敏度分析与优化。
仿真结果表明:太阳翼在优化后质量减轻20%,展开状态下的基频提升16%,满足太阳翼轻质量、高刚度的要求。
本文提出的立方星太阳翼经过地面鉴定级振动和冲击力学试验验证以及热真空试验,并且通过八一03卫星完成在轨验证,满足立方星在轨的使用要求,可为后续立方星太阳翼的设计及研制提供参考。
【总页数】11页(P2446-2456)
【作者】张佼龙;刘益恒;邢皓钰;黄河;郭建国
【作者单位】西北工业大学精确制导与控制研究所;西北工业大学微小卫星技术及应用国家地方联合工程实验室;西北工业大学宁波研究院
【正文语种】中文
【中图分类】V423.6
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• 42 •黑龙江工程学院学报（自然科学版)第21卷
基于有限元法的高精度重型回转顶尖挠度的研宄（钛浩机械）
(济宁钛浩机械有限公司，山东济宁150150)
摘要:利用ABAQUS有限元软件分析P60S滚齿
机上的高精度重型回转顶尖的挠度。
在径向力作用
下，顶尖前端部产生过大挠度，造成齿轮加工误差
过大。
顶尖体对顶尖挠度影响最大，因此，对顶尖
体结构提出改进方案，使顶尖前端部挠度大幅减小，
以提高滚齿加工的齿向精度。
关键词：有限元；回转顶尖;挠度
中图分类号:TH122 文献标识码:A文章编号：1671-4679(2007)01-0040- 03
高精度重型回转顶尖应用于P60S滚齿机中，主要用于加工重型高精度齿轮，加工精度要求高，且被加工齿轮的结构尺寸和自重都很大。
在加工大型齿轮时，由于工件自重和切削力作用，使顶尖前端部挠度过大，导致齿坯轴线偏离齿轮回转中心，产生几何偏心，对齿轮加工精度影响很大。
机床尾座顶尖是影响被加工齿轮齿向精度的关键因素，为了提高齿轮加工精度，需要对顶尖结构进行改进以提高顶尖的承载能力，减小顶尖前端部的挠度。
1回转顶尖挠度的有限元计算顶尖结构如图1所示。
顶尖主要由3部分构成:顶尖体、顶尖轴和轴承。
顶尖径向支承采用一对双列圆柱滚子轴承，承受顶尖轴的径向力。
中间推力球轴承主要承受轴向力。
顶尖体尾部安装在滚齿机尾座锥孔内，形成悬臂梁结构。
由于顶尖采用一对双列圆柱滚子轴承做径向
收稿日期1006-03-22
作者简介：苗淑杰(1963-0女，副教授，研宄方向：机械设计.
图1顶尖结构
支承，涉及到复杂的接触和非线性问题，基于有限元
软件ABAQUS优秀的非线性能力，所以采用ABAGUS有限元软件分析在静态径向力作用下，顶尖
前端部挠度与作用力的关系。
由于在加工齿轮时，顶尖受工件自重力和切削力
作用，主要是径向方向力，因而在分析顶尖挠度时，忽略主要承受轴向力的推力球轴承。
利用ABAGUS 可得顶尖三维简化模型。
顶尖模型由顶尖体、顶尖轴
和前后支承轴承构成。
同时选择三维一阶长方体单元
作为主要单元类型，以改进二阶四
顶尖体损欠轴轴承
第1期苗淑杰，等:基于有限元法的高精度重型回转顶尖挠度的研宄• 41 •
面体单元作为顶尖端部的单元类型；将轴承内外圈表面与顶尖轴和顶尖体的接触设为小滑移接触，顶尖体和顶尖轴接触为主面，滚子与滚道间接触设为一般接触，轴承内外圈接触面为主面，建立顶尖的有限元模型。
在顶尖最前端施加径向力计算顶尖的挠度。
在实际工作中，加工不同的工件和采用不同的切削用量会使顶尖受力不同，根据实际工作中取得的受载数据，取最大作用力F=lxl〇4N，相应的顶尖体和顶尖轴应力分布和变形情况如图2所示。
图2(a) 中顶尖体的根部产生了应力集中，最大应力达到 31.61 MPa，变形比较明显，导致整个顶尖沿受力方向上翘，在前支承轴承处变形较大，两者都会引起顶尖前端部较大偏移。
图2(b)中顶尖轴也产生了较大的上翘变形，主要是由于顶尖体变形导致前支承轴承跟随顶尖体的接触面向上位移，前支承轴承对顶尖轴的支承刚度不足。
图2顶尖体和顶尖轴应力分布和变形
图3所示为作用力与顶尖前端部挠度^的关系。
由图3可见，随着F的增大，顶尖前端挠度近似线性
增大；当F增大到1 x1〇4N时，顶尖前端部挠度3高达0.08 mm。
2影响回转顶尖挠度的因素
为研究顶尖体对顶尖挠度的影响，将顶尖体后端部固定在机床顶尖架上，施加固定约束计算顶尖挠度。
由图3可见，顶尖体加上固定约束后，顶尖前端部挠度3大幅减小：由加约束前的0.08 mm减小到加约束后的0.035 mm，减小了大约56%，说明顶尖体的变形占顶尖挠度的56%，是影响顶尖挠度的最大因素。
并且顶尖体加上固定约束后，顶尖体根部应力集中消除，在加固定约束前的上翘现象得到抑制，其变形基本消除。
在两个双列圆柱滚子轴承的内圈同时加上轴向固定约束，计算顶尖在力F= 1 xl〇4N作用下的挠度，
来确定顶尖轴变形对顶尖挠度的影响，如图4所示。
由图4可见，轴承内圈加固定约束后，顶尖在力F作用下的挠度为1.2X10-3mm，顶尖轴变形引起顶尖挠度占整个顶尖挠度的1.5%左右。
顶尖挠度的其它42.5%由双列圆柱滚子轴承变形引起。
3回转顶尖结构的改进
由于在力的作用下顶尖前端部挠度3达到了0.08 mm，较大的挠度使齿轮加工时产生较大误差，为了消除顶尖刚度不足带来的齿轮加工误差，需要对回转顶尖结构进行改进。
由于顶尖前端部挠度过大的主要原因是顶尖刚度不足，其中顶尖体对顶尖的刚度影响最大，其次是
(a>顶尖体
顶尖轴
• 42 • 黑龙江工程学院学报（自然科学版) 第21卷
轴承。
所以，要提高顶尖刚度主要应减小顶尖体和 轴承的变形，尤其应减小顶尖体的变形。
顶尖体为一前端部开口的悬臂梁结构。
在顶尖 承受径向载荷时，这种结构的顶尖体根部附近会产 生应力集中，弯曲变形严重，导致整个顶尖前端部挠 度增加。
为了减小或消除顶尖体变形，可以将顶尖 体外表面设计成与P 60S
滚齿机尾座孔匹配的锥 形，将顶尖体直接全部安装在机床尾座孔内，如图5 所示，实现顶尖体的径向完全固定。
这种结构在工 程上也是容易实现的。
图5改进后顶尖结构简图
对改进后的回转顶尖建立有限元模型并进行计 算，在顶尖前端部施加F =
lxl 〇4
N 的最大径向作 用力，
得出改进后回转顶尖前端部挠度^与作用力 关系曲线，如图6所示。
改进后顶尖前端部挠度大 幅减小，在
F = 1 x 1〇4
N 时，由改进前的0.08 mm 下降为0.043
mm ，下降幅度达46.25 %，说明改进后 顶尖承载能
力得到大幅度提高，改进方案是有效的。
4结论
利用
ABAGUS 有限元软件建立了回转顶尖的 有
限元模型，并计算了顶尖前端部挠度。
1) 当作用力为lxl 〇4
N 时，顶尖前端部挠度达 到
0.08
mm
，
顶尖承载能力不足，造成齿轮加工误差
过大。
2) 顶尖的挠度主要是由顶尖体、顶尖轴和轴承 变形引起的，其中顶尖体和轴承影响较大。
3) 顶尖改进主要是减小顶尖体外形尺寸，将顶 尖体完全固定在机床尾座孔内，减小其变形以达到 减小顶尖前端部挠度的目的。
4) 顶尖改进后，由于结构上原因选用基本尺寸 较小的轴承代替原轴承，使得径向支承轴承刚度下 降，造成顶尖前端部挠度没有完全消除。
参考文献
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[8] 成思源.有限元法的方法论[J ].重庆大学学报:社会科学
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(⑷.
[责任编辑:郝丽英]
图6改进后回转顶尖前端部挠度
沒与 作用力关系曲线。