高速车铣复合加工中心床鞍的热态特性分析

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车铣复合加工技术特点和待解决问题

车铣复合加工技术特点和待解决问题

复合加工是指在一台加工设备上能够完成不同工序或者不同工艺方法的加工技术的总称。

目前的复合加工技术主要表现为2 种不同的类型,一种是以能量或运动方式为基础的不同加工方法的复合;另一种是以工序集中原则为基础的、以机械加工工艺为主的复合,车铣复合加工是近年来该领域发展最为迅速的加工方式之一。

车铣复合加工的优势(1)缩短产品制造工艺链,提高生产效率。

车铣复合加工可以实现一次装卡完成全部或者大部分加工工序,从而大大缩短产品制造工艺链。

这样一方面减少了由于装卡改变导致的生产辅助时间,同时也减少了工装卡具制造周期和等待时间,能够显著提高生产效率。

(2)减少装夹次数,提高加工精度。

装卡次数的减少避免了由于定位基准转化而导致的误差积累。

同时,目前的车铣复合加工设备大都具有在线检测的功能,可以实现制造过程关键数据的在位检测和精度控制,从而提高产品的加工精度。

(3)减少占地面积,降低生产成本。

虽然车铣复合加工设备的单台价格比较高,但由于制造工艺链的缩短和产品所需设备的减少,以及工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用的减少,能够有效降低总体固定资产的投资、生产运作和管理的成本。

车铣复合加工的工艺技术特点工序集中是复合加工最为鲜明的工艺特点。

科学合理的工艺路线是提高车铣复合加工效率和精度的关键因素。

具体如下:(1)工艺种类繁杂。

对于工艺人员来说,不仅要能掌握数控车削、多轴铣削、钻孔等多种加工方式的编程方法,而且对于工序间的衔接与进退刀方式需要准确界定。

因此在进行数控编程时,需要对当前工序加工完成后的工序模型和加工余量的分布有直观的认识,以便于下一道工序的程序编制和进退刀的设置。

(2)程序编制过程中的串并行顺序的确定必须严格按照工艺路线确定。

许多零件在车铣复合加工中心上加工时可实现从毛料到成品的完整加工,因此加工程序的编制结果必须同工艺路线保持一致。

同时,对于多通道并行加工也需要在数控加工程序编制的过程中进行综合考虑。

可见,为实现高效的复合加工应该发展工艺- 编程- 仿真一体化的工艺解决方案。

高速木工机械电主轴热态特性分析

高速木工机械电主轴热态特性分析
轴 对 称结 构 , 需 取 电 主 轴 剖 面 的 一半 建模 即 可. 只 由 于 高 速 木 工 机 械 电 主 轴 采 用 风 冷 却 套 进 行 散 热 , 风 冷 却 套 又 是 一 个 方 形 结 构 . 为 了 简 化 计 而
计 , 电主 轴 中 的 H K拉 刀 机 构及 后 支 座 不参 加 有 S
速木 工机 械 电主轴 的两 个 主要 内部 热 源.
2 1 内装 式 电 动 机 的 损 耗 发 热 .
对 于 角 接触 球 轴 承 , 当量 静载 荷 按 下 述 两式 其
计 算 , 取 其 中较大 值. 并
电 机 转 子 和 定 子 的 发 热 来 源 于 电 机 的 损 耗 .电 机 的 损 耗 一 般 分 为 4类 : 械 损 耗 、 损 耗 、 损 耗 机 磁 电
P。 . F =1 4 一0 1 , . F, () 5
式 () ,, 1 中 Q—— 轴 承 摩擦 发热 量 , W;
— —
摩擦 总 力矩 , m N・ m;
P 为 决定 轴 承摩 擦力 矩 的计算 载荷 , . N
轴 承 中 径 d ( m) m 为
矗 : ,
1 )主轴 密 封 要 求 比一 般 电 主轴 要 求 更 高 .因
收 稿 日期 : 0 9—0 一l 20 9 4 作 者 简 介 :王 娟 , , 士 研究 生 , 究 方 向 为 高速 木 工 机 械 电 主轴 空 载 热 平衡 问题 ; 女 硕 研
汤晓华 , , 授 , 男 教 主要 从 事 机 电 一 体化 及 视 频 检 测 技术 方 面 的 研 究 .通 讯 作者
— —
荷大小 及 轴承 转速 有关 的摩 擦 力 矩 分量 .在 滚 动轴

高速数控车削中心动态特性分析及结构优化

高速数控车削中心动态特性分析及结构优化

Dy a i a a trsi ay i a d Op mia o n m c Ch r c e it An lss n t z t n c i i f rt u n n n e
Z U u y n I T o ,Z HO J n o g ,JN a HAO Wa h a ,WANG u n u nu G aqn
Abtat aigte i — edC C t nn et sr erhojc,i n eee n oe w ul bsdo it u- src:T kn g s e N ri cn ra sac bet t f i l h hh p u g e e si t met dl a b i ae nj n r m s t o s
( . uh uR sac stt,X’ i t gU i r t ,S zo i gu2 5 2 ,C ia 1S zo eerhI tue inJ oo nv sy u huJ n s 10 1 hn ; ni a a n ei a
2 S ae K y L b r tr rMa u a t r g S s ms E g n e i g, . tt e a o ao y f n fc u i y t n i e r o n e n
摘要 :以某 高速数控车削中心为研究对象 ,建立 了基于结合面 的整机有 限元模型 ,并对其 进行 了动态特性 分析 ,得 到 系统 的各 阶固有频率与振型图 ,找出了影响整机动态特性 的薄弱环 节。通过 改进 调整垫 的结构 ,提高 了机床 的第 一阶 固有
频率 ,改善 了机床整机的动态性能。 关键词 :高速数控车削 中心 ;结合 面 ;动态特性分析 ; 结构优化 中图分类号 :T S2 G 0 文献标识码 : A 文章编 号 : 0 1 38 ( 1 )3 12— 10 — 81 2 2 — 2 4 0

高速加工中心电主轴热态特性研究

高速加工中心电主轴热态特性研究
pr p riso h t rz d s n e. o e te ft e mo o ie pidl K e o ds M ot r z d ndl Te pe a u e Pr yW r : o ie Spi e m r t r ope te H e -g ne a o M e han s r s i at e r t n c i im H e tTr nserM e hanim a a f c s
[ ] 王 铁 山 , 波 . 车 摩 擦 材 料 测 试 技 术 [ . 春 : 林 科 1 曲 汽 M] 长 吉
学 技 术 出版 社 。 0 . 2 5 0
和 △ ,的 要 求 , 且 飞 轮 数 量 比 较 合 适 。 而
4 讨 论 与 结 论
限 于 笔 者 知 识 的 局 限 ,没 能 对 飞 轮 进 行 断 裂 力 学
构强度 满 足要求 。
2)飞 轮 爆 裂 的 临 界 转 速 为 2 5 0 rmi 。 0 / n
【 ] 郭 振 字 , 敏 . 于 差 异 演 化 算 法 的 高 速 储 能 飞 轮 形 状 优 5 叶 基
化 设 计 [] J. 吉林 大学 学 报 ( 工学 版 )2 0 ,8 1 :0 8 . ,0 83 ( )8 — 3
度 和 价 格 能 量 密 度 。 但 优 化 为 工 字 型 飞 轮 会 增 加 飞 轮 的 轴 向 尺 寸 , 而 加 大 台 架 长 度 方 向 的 尺 寸 。 用 车 间 从 占
空 间会加 大 。
现 采 用 等 差 等 比综 合 法 确 定 飞 轮 惯 量 :等 比级 差
A/ - g・ 2 I = g・  ̄ o k m2 1 = 0 kg・ 2 /=2 - k m 1 5 k m2 I=1 g・ 3 2 2 m  ̄4 0

机床关键部件热特性分析及热性能优化设计

机床关键部件热特性分析及热性能优化设计

研究不足与展望
在研究中,虽然建立了机床关键部件的热特性分析模 型,但模型仍存在一定的简化,未来可进一步考虑更
复杂的热传递方式和热物性参数的影响。
Hale Waihona Puke 输标02入题在实验验证中,虽然采用了多种测试方法,但仍存在 一定的误差和不确定性,未来可进一步改进实验方法 和提高测试精度。
01
03
针对不同机床关键部件的热特性分析,目前仅考虑了 常见的几种部件,未来可进一步扩展研究范围,包括
06
结论与展望
研究结论总结
建立了机床关键部件的热特性分析模 型,为热性能优化设计提供了理论依 据。
针对不同机床关键部件的热特性进行 了详细分析,为优化设计提供了具体 指导。
通过实验验证了所建立模型的准确性 和有效性,为实际应用提供了可靠的 技术支持。
通过优化设计,提高了机床关键部件 的热性能,降低了能耗和温度波动, 提高了加工精度和稳定性。
05
机床关键部件热性能优化设计 软件介绍
软件功能介绍
热特性分析
软件可以对机床关键部件进行热特性分析,包括温度场、热应力 、热变形等。
热性能优化设计
软件可以根据分析结果,对关键部件进行热性能优化设计,提高 机床的加工精度和效率。
多物理场耦合分析
软件支持多物理场耦合分析,包括流体、力学、电磁等,以更全 面地评估关键部件的热性能。
目的和意义
目的
通过对机床关键部件的热特性进行分析,找出影响机床性能 的关键因素,提出针对性的优化设计方案,提高机床的性能 和使用寿命。
意义
通过对机床关键部件的热特性进行分析和优化设计,可以提 高机床的加工精度、效率和使用寿命,降低生产成本,提高 企业的竞争力。同时,也可以为其他机械设备的热特性分析 和优化设计提供参考和借鉴。

高速电主轴热态性能分析

高速电主轴热态性能分析
作 为 辅 助 支 承 。 电机 转 子 和 主 轴之 间采 用 过 盈 配 合来 传递 大扭 矩 。电机 定子 采用 油 一 水循 环热 交换 系统 进行 冷却 。
之 后 使 制 造技 术产 生 第 二 次革 命 性 飞 跃 的 一 项 高
新 技 术 。实 现 高速 加 工 的关 键是 要 有 高速 机床 ,
电 机 的 损 耗 一 般 分 为 4类 :机 械 损 耗 、 电 损 耗 、 磁 损 耗 和 附 加 损 耗 。前 三 类 损 耗 通 常 称 为 主 要 损
耗 。 附 加 损 耗 在 总 的 损 耗 中所 占 的 比例 很 小 ,约
为 额定 功率 的 1~ 5 % 。
22 轴承 的发 热 .
0 引言
以高 速 度 、高 精 度 、大 进 给 为 主 要 特 征 的 高
速 加 工 是 当 代 先进 制 造 技 术 之 一 ,是 继 数 控 技 术
定 扭矩 为 6 N 4 m。该 主 轴前 端 采 用 两 套 “ 背靠 背 ”
式 的 角 接 触 轴 承 ,在 主 轴 后 端 采 用 一深 沟球 轴 承
第3 卷 第 1 3 期
2 1 - ( ) [4 ] 0 1 1 上 1 1




『 I

34 电主轴 前 、后密封 环 的对 流换 热 系数 . 电主 轴前 、后密 封环气 隙 中有轴 向流动 的气
体 ,热交换 的情 况 比较 复 杂 。由于气隙很 小 ( 为 约


=— = _: 一

() J; 为 决定轴 承摩擦 力矩 e 的计算 载荷 。 +


厂 、 , 。

机床复合结构热态特性的研究

机床复合结构热态特性的研究

{ 一)c = 一)・ — T T f 占p。 ( s。 h —) () 1 A ( 1 ( f
l m ) + ) ・ 占 ・ +( ) 等 ( fV A — 8 ( H =
() 1
式 中 :8为 金 属泡 沫 的孔 隙率 ,P 、P 分别 为 金 属 泡沫 和相变材 料 的密度 , 、 分别 为金 属泡 沫 和 相变 材料 的温度 ,A 、A 分 别为 金属 泡 沫和相 变 材 料 的导热率 ,h为金 属泡 沫 与相 变材 料 之 间的 对流
t h h rc e si f ae th a fp a ec a g tr s n me y d rn ep a e c a g rc s ,P M b ob rr la e o o t e c a a t r t o tn e t h s h n emae i , a l u g t h s h n ep o e s i c l o l a i h C a s r so ee s s me s
fcu i g er r Ho t o to e te ma e oma in i t e r s a c o u . Co o i tu t r t ih p r s y mea o m l d a t r ro . n w c n rlt h r ld fr t h e e r h f c s o h o s mp st sr c u e e h h s o i t fa f l o t l i e
收 稿 日期 :2 1 0 0 0 1—7— 6
添加相变材料 的金属泡沫复合结构可有效减轻结 构的质量 ,并具有 良好 的热态特性 ,其利用相变材料
基金项 目:衢州市科技 局资助项 目 (0 0 0 0 2 114 ) 作者简介 :邓小雷 (9 1 ) 18一 ,男 ,博 士研究生 ,讲师 ,主要从事 C D C E C M技术及数控技术与装备 自动化技术研究等 A /A /A

高速电主轴热态特性分析及温度预测研究

高速电主轴热态特性分析及温度预测研究

高速电主轴热态特性分析及温度预测研究高速电主轴热态特性分析及温度预测研究摘要:电主轴作为高速加工中最重要的工具之一,其热态特性对加工质量和工具寿命有着重要影响。

本研究旨在分析高速电主轴的热态特性,并通过建立数学模型来预测其温度变化,从而提供优化加工参数和冷却系统设计的理论依据。

实验结果表明,在不同工况下,高速电主轴的温度分布存在明显差异,且会随着电主轴的运转时间和负载的变化而发生改变。

1. 引言高速电主轴在现代生产中起着至关重要的作用,广泛应用于数控机床、电子制造和精密加工等领域。

电主轴的热态特性对加工质量和工具寿命有着重要影响。

因此,深入研究电主轴的热态特性,对于优化加工参数和提高加工质量具有重要意义。

2. 高速电主轴的热态特性分析2.1 实验装置为了分析高速电主轴的热态特性,我们搭建了实验装置。

该装置由电主轴、电机、冷却系统和温度传感器等组成。

实验时,我们对不同工况下的电主轴进行测试。

2.2 温度变化规律通过实验数据的分析,我们发现高速电主轴的温度存在以下规律:(1) 温度分布不均匀:电主轴的温度分布在不同部位存在明显差异。

通常来说,电主轴的轴承处温度较高,而电机部分温度较低。

(2) 运转时间对温度有影响:随着电主轴的运转时间的增加,其温度呈现出明显的升高趋势。

这是由于摩擦产生的热量在电主轴内积累导致的。

(3) 负载对温度有影响:增加电主轴的负载会导致其温度上升。

这是因为负载的增加会带来更大的摩擦力,从而产生更多的热量。

3. 高速电主轴温度预测模型建立为了准确预测高速电主轴的温度变化,我们建立了数学模型。

该模型基于热传导理论和质量守恒定律,并结合实验数据进行参数拟合。

通过该模型,我们可以预测不同运转时间和负载下电主轴的温度。

4. 实验验证和讨论我们对建立的温度预测模型进行了实验验证。

实验结果表明,该模型能够准确预测电主轴的温度变化。

同时,我们还对模型中的参数进行了敏感性分析,结果表明模型对于不同参数的变化具有一定的稳定性。

基于有限元方法的数控铣床整机热特性分析

基于有限元方法的数控铣床整机热特性分析

基于有限元方法的数控铣床整机热特性分析摘要: 使用有限元方法,对新设计的XK717 数控铣床进行了整机热特性分析,并与XK510 数控铣床(成熟产品)的分析结果进行比较,根据比较结果,找出XK717 数控铣床热特性的薄弱部件,从而为提高XK717 数控铣床的整机热特性指明了改进的方向.关键词: 热特性;有限元;数控铣床在机械加工中,工艺系统在各种热源(摩擦热、切削热、环境温度、热辐射等)的作用下,产生温度场,致使机床、刀具、工件、夹具等产生热变形,从而影响工件与刀具间的相对位移,造成加工误差,进而影响零件的加工精度. 根据英国伯明翰大学J . Pe2clenik 教授调查统计表明,在精密加工中,热变形引起的制造误差,占总制造误差的40 %~70 % . 所以,如何减少热变形,提高加工精度,是机床设计中非常棘手和重要的问题.目前,有很多学者通过试验和理论分析,对机床的热变形进行研究. 如浙江大学,对弹性热接触问题用有限元方法进行研究,而且对有限元系统进行开发,并应用于TKA6916 数控落地铣镗床的结构优化上,取得了一定的成果[1 ] . Okuyama 等人,通过实验测量了在平面研磨机工作过程中,砂轮主轴和工作台的相对热位移,并使用有限元方法对研磨机的热变形进行理论研究,结果表明理论与实验结论相一致[ 2 ] . Moriwaki 等人通过实验和有限元方法研究了由于环境温度变化引起的热变形对加工中心的影响[3 ] . 本文将通过有限元方法,对新设计的XK717数控铣床进行整机热特性分析,并与XK510 数控铣床(成熟产品)的分析结果进行比较,根据比较结果,找出XK717 数控铣床热特性的薄弱部件,从而为提高数控铣床的热特性指明了改进的方向.1 整机有限元模型考虑到XK717 数控铣床的结构相当复杂,为了便于有限元分析,对其结构进行适当的简化. 并采用20 节点体单元SOL ID95 进行网格划分,整机有限元模型如图1 所示.2 分析条件XK717 数控铣床的主轴系统前支承采用7020C 轴承,成对串联、开口朝下安装,中间支承也采用7020C 轴承,成对串联、开口朝上安装,设计预紧力为500 N ,后支承采用7018C 轴承,成对背靠背安装,设计预紧力为200 N ,轴承布置如图2 所示.对于典型的铣削工艺,使用立铣刀(高速钢)直径为40 mm ,齿数为Z = 6 ,对碳钢进行加工,其铣削深度a[sub]p[/sub] = 20 mm ,铣削宽度a[sub]e[/sub] = 2 mm ,每齿进给量a[sub]f[/sub] = 0. 01 mm ,转速为3500 r/ min ,假设工作台上的能量沿X 方向的分布,如图3 所示.并假设被工作台吸收的总能量为切削能量的10 %. 根据这些条件可计算出热分析的边界条件,具体的计算方法见文献[4 ]. 机床各部分材料特性如表1所示.3 结果分析图4 为主轴转速在3 500 r/ min 时,XK717 数控铣床整机温度场云图. 从图中可以看出,铣床温度比较高的部位在主轴的前支承部位;前、中、后支承的平均温度值分别为62.13 ℃, 57. 44 ℃, 45. 35℃. 图5 为XK717 数控铣床整机热变形云图,从图中可以看出,主轴箱前面部分热变形比较严重,而主要影响加工精度的主轴前端面平均热变形量为0. 143 mm.[align=center][/align]图6 、图7 分别为在相同仿真条件下,XK510 数控铣床的温度场和热变形场的云图. 前、中、后支承的平均温度值分别为52. 7 ℃,52. 71 ℃,36. 5 ℃,而主轴前端面平均热变形量为0. 062 mm.通过比较可知,XK717 数控铣床的轴承温升比XK510 数控铣床的温升要高,而主轴前端面热变形量大2 倍多. 这主要是因为:[align=center][/align](1)XK717 数控铣床的轴承个数多,前、中、后各2 个,共6 个,而XK510 铣床只有4 个,前支承两个,中、后支承各1 个;(2)XK717 铣床是大型数控铣床,主轴直径为0. 1 m 左右,而XK510 铣床只有0. 065 m ,这就表明在选择轴承时,新设计的XK717 数控铣床的轴承尺寸要比原铣床的大的多.上述2 个原因直接影响到数控铣床轴承的发热量,进而影响到轴承的温升和主轴的热变形. 由于XK510 数控铣床是成熟产品,在使用中,加工精度一直比较高,而分析结果表明新设计的XK717 数控铣床热变形精度明显没有XK510 数控铣床的精度高. 因此,很有必要对XK717 数控铣床采取一些措施,来减少机床的热变形. 从结果云图可以看出,主轴及主轴箱部件是影响主轴热变形的关键所在.4 结语通过对新开发设计的XK717 数控铣床进行整机热特性分析,并与XK510 数控铣床的结果进行比较,结果表明XK717 数控铣床的热变形精度没有原铣床的精度好,并且对其原因进行了分析,而且从结果云图中可以看出,XK717 数控铣床主轴及主轴箱部件是温度和热变形最为严重的部件,因此,应采取相应的措施来提高主轴和主轴箱部件的热特性.。

高速精密电主轴动态热态特性的研究进展

高速精密电主轴动态热态特性的研究进展

高速精密电主轴动态热态特性的研究进展
熊万里;黄红武;张峻辉;邓新春
【期刊名称】《振动工程学报》
【年(卷),期】2004(017)0z1
【摘要】高速化和精密化是目前世界装备制造业发展的两大趋势.高速精密电主轴作为机床赖以实现高速精密加工的核心功能部件,其性能的高低决定了机床的整体发展水平.目前制约电主轴发展水平的关键之一是对电主轴的动态热态特性缺乏系统深入的研究.本文从轴承动态特性、轴承热态特性、电主轴整体热态特性及主轴系统动态热态性能设计等角度,分析了影响电主轴工作性能的若干关键技术,介绍了国内外电主轴相关技术的研究进展,指出了高速精密电主轴技术的发展趋势.
【总页数】4页(P61-64)
【作者】熊万里;黄红武;张峻辉;邓新春
【作者单位】湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,410082;湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,410082;湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,410082;湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TM301.3;TH161
【相关文献】
1.高速电主轴单元的热态特性分析 [J], 魏效玲;时玉冰;李勇;刘梦晗;王剑锋
2.接触热阻对高速电主轴热态特性影响研究 [J], 张珂;许文治;张丽秀
3.高速陶瓷电主轴的热态特性分析 [J], 饶成晨;赵朋;傅建中;陈涛
4.高速滚珠轴承电主轴热态特性分析 [J], 姜本刚;雷群;杜建军
5.高速永磁同步电主轴的热态特性研究 [J], 于慎波;杨成玉;赵海宁;夏鹏澎
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高速电主轴单元的热态特性分析

高速电主轴单元的热态特性分析

高速电主轴单元的热态特性分析
魏效玲;时玉冰;李勇;刘梦晗;王剑锋
【期刊名称】《河北工程大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2014(031)003
【摘要】由于电主轴系统高速运转时,产生大量的热,并导致热变形,本文基于ANSYS对高速电主轴单元的热态特性进行分析.文中采用有限元法对高速电主轴系统模型进行建模,并计算了电主轴系统的发热量及各部位热对流,通过ANSYS进行分析,得到了高速电主轴单元的温度分布、主轴端部的轴向和径向偏移量及位移图.从热态性能中可以分析得出热感应预载荷,并计算得出相应的强度和临界速度.同时研究发现,为了获得更多的预载荷,应该考虑热感应预载荷的影响.
【总页数】4页(P104-107)
【作者】魏效玲;时玉冰;李勇;刘梦晗;王剑锋
【作者单位】河北工程大学机电工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学机电工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学机电工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学机电工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学机电工程学院,河北邯郸056038
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
【相关文献】
1.数控机床高速电主轴的热态特性分析 [J], 魏效玲;李小锐;玉新民;王杰华
2.接触热阻对高速电主轴热态特性影响研究 [J], 张珂;许文治;张丽秀
3.ADGM高速电主轴热态特性仿真分析 [J], 李丽丽;李安玲;何强;郭龙斌;张鹏伟;周陆航
4.高速电主轴的热态性能分析及实验研究 [J], 涂明;仲梁维
5.高速电主轴热态性能的分析 [J], 陈玉球
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高速电主轴系统的热瞬态分析

高速电主轴系统的热瞬态分析

2 . A n y a n g X i n s h e n g Ma c h i n e T o o l C o . L t d . ,A n y a n g He n a n 4 5 5 0 0 0 ,C h i n a )
A b s t r a c t :B y t a k i n g t h e m o t o i r z e d s p i n d l e o f C X 8 0 7 5 t u r n - m i l l i n g c o mb i n e d C N C ma c h i n e c e n t e r a s a r e s e a r c h o b j e c t ,i t s t h r e e
t h e m a r l d e f o m a r t i o n a t t h e e n d o f s p i n d l e we r e r e s e rc a h e d .T h e a n ly a s i s r e s u h s h o ws :t h e t e mp e r a t u r e o f t h e mo t o i r z e d s p i n d l e i s i n —
c r e a s e d mo s t i n t h e s t a t o r a n d t h e r o l l i n g e l e me n t o f t h e f r o n t a n d b a c k b e a i r n g i n s p i n d l e mo t o r ,a n d t h e a x i a l a n d r a d i a l t h e m a r l e r r o r
S U Yu  ̄n g , YUAN We n x i பைடு நூலகம் , S U L i u s h u a i , LI U De p i n g , W ANG Yu p i n g

基于ANSYS的加工中心进给系统热特性分析

基于ANSYS的加工中心进给系统热特性分析
The r ma l Fi it n e El e me nt An a l y s i s o f Fe e d i ng S ys t e m o f t he Ma c h i in n g Ce n t e r Ba s e d o n ANS YS
上进 行 滚珠 丝杠 的热一 结构 耦合 分析 , 进 而计 算 出丝杠 轴在 正 常工 作条 件 下的 热 变 形 , 为进 一 步进
行 热 变形 补 偿 提 供 依 据 。
关键 词 : A N S Y S ; 滚珠 丝杠 ; 热一 结构耦 合分析 ; 热 变形 中图分 类号 : T H1 3 2 . 1 ; T G 5 0 2 文献 标识 码 : A
文章编号 : 1 0 0 1 —2 2 6 5 ( 2 0 1 3 ) 1 2— 0 0 2 1 —0 4
基于 A N S Y S的加工中心进给 系统热特性 分析 冰
郭松路 , 盛 艳 君 , 刘德 平
( 1 . 郑州 大 学 机 电 一体 化 研 究所 , 郑州
4 5 3 0 0 6 )
G U 0 S o n g — l u , S H E N G Y a n — j u n , L I U D e — p i n g ( 1 . Me c h a t r o n i c s I n s t i t u t e ,Z h e n g Z h o u U n i v e r s i t y ,Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 1 ,C h i n a 2 . D e p a r t m e n t o f n u m e r i c a l c o n t r o l t e c h n i q u e , X i n X i a n g V o c a t i o n a l a n d T e c h n i c a l C o l l e g e , X i n x i a n g H e n a n 4 5 3 0 0 6 , C h i n a )

精密数控机床主轴系统热态特性分析与研究

精密数控机床主轴系统热态特性分析与研究

精密数控机床主轴系统热态特性分析与研究汪红波;王建强【摘要】解决了因主轴热变形引起的数控机床加工精度下降的问题,建立了精密数控机床主轴径向和轴向动态热变形的计算机精细数值计算模型和主轴热误差动态预报理论模型,以期揭示温度变化对精密数控机床加工精度的影响机理,为精密数控机床综合误差补偿提供理论依据和技术支撑.本文采用理论分析、数值计算和试验研究相结合的方法,利用有限元方法的数值特点和实际工况实时测量数据的可靠性,为数控机床主抽系统热态特性研究提供理论与实际的依据.%The article has solved the problem that the thermal deformation of the spindle system affects accuracy of CNC, determined relationship between change of temperature and the thermal deformation of the spindle system, estab lished fine numerical model of precision CNC machine tool spindle thermal deformation of radial and axial dynamic and theo retical model of dynamic prediction. In order to reveal the impact mechanism that precision CNC machining precision, Pro vides theoretical basis and technical support for precision CNC machining precision, by theoretical analysis, numerical calcu lation and experimental method of combining the finite element method of numerical characteristics and actual conditions the reliability of real-time measurement datum, described CNC machine tool spindle system for the thermal characteristics of re search theory and practice basis.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】4页(P92-95)【关键词】动态热变形;误差补偿;理论模型;有限元【作者】汪红波;王建强【作者单位】浙江师范大学机电技术研究中心,浙江,金华,321019;浙江师范大学机电技术研究中心,浙江,金华,321019【正文语种】中文【中图分类】TP391.9当今,精密和超精密加工技术已成为现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向,提高机床精度有2种基本办法:误差防止和误差补偿。

高速高精度机床热分析与热设计技术

高速高精度机床热分析与热设计技术

高速高精度机床热分析与热设计技术高建民;史晓军;许艾明;赵博选【摘要】随着机床高速高精度的技术发展,热问题已成为影响机床特性的重要因素。

从提高机床的固有热性能出发,系统介绍了机床热特性分析、热结构优化及其冷却技术的理论和方法,以及国内外研究现状,并探讨了机床“热设计”理论与技术的最新进展和未来研究重点及趋势。

%Based on how to improve the inherent thermal performance of high speed high precision machine tools,theories and methods about thermal characteristic analysis,thermal structure optimization and cooling technology were introduced systematically in this paper. In order to provide reference for machine tools researchers and designers,the latest progress and technology on thermal design of machine tools were reviewed and research emphasis and directions were also discussed.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】6页(P28-33)【关键词】高速高精度机床;热特性分析;热结构优化;冷却技术【作者】高建民;史晓军;许艾明;赵博选【作者单位】西安交通大学机械工程学院,西安 710049; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049;西安交通大学机械工程学院,西安710049; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049;西安交通大学机械工程学院,西安 710049; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049;西安交通大学机械工程学院,西安 710049; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049【正文语种】中文【中图分类】TG5021 前言随着数控机床整机及零部件设计、制造、装配和材料等相关技术的不断进步,几何误差、刀具磨损、伺服等误差在数控机床整体误差中所占的比例逐渐减小[1]。

车铣复合机床加工的特点及其应用的分析与探究

车铣复合机床加工的特点及其应用的分析与探究

车铣复合机床加工的特点及其应用的分析与探究摘要:近年来,高速精细化车铣复合机床技术发展体系不断成熟,受到工业生产广泛应用,具有一定的推广价值和应用价值,基于此,本文分析车铣复合机床加工特点,提出车铣复合机床应用的注意事项,旨在为增强机床加工工作的精确度和可靠性提供助力。

关键词:车铣复合机床加工;特点;应用车铣复合机床,主要包括车铣部分、车铣磨部分、洗磨部分、切削和3d打印部分、切削和超声震荡部分等复合形式,复合目的在于使机床具有多元化功能,一次性完成各项装甲工作任务,提高车床加工的功率和精确度。

和常规数控机床加工技术相比,车铣复合机床在应用的过程中具有明显优势,因此,推广的价值高,建议工业生产部门根据车铣复合机床的特点,制定完善的机床生产加工应用方案和计划,提高加工工作的水平。

1 车铣复合机床加工特点1.1生产效率高的特点对于车铣复合机床而言,能够安装多种类型的特殊刀具,对刀具进行排布,降低换刀工作的时间,提升整体加工工作效率,一次性装夹完成所有或是多数的加工工作程序,减少产品生产制造的技术链,不仅能够避免因为装卡而出现的生产时间过长问题,还能降低工装卡具制造的时间,提升整体的生产工作效率。

与此同时,车铣复合机床架构的过程中,能够利用现代化的数控中心进行各类特殊刀具的装载,和传统数控加工系统的刀具排列方式有所不同,能够缩短换刀的时间,改善整体加工工作的效率,一次性完成相应的加工工作,进一步提高加工生产的效率和水平[1]。

1.2生产精确度高的特点由于车铣复合机床的装夹次数较少,能够预防因为定位基准变化而出现误差累积的现象,且车铣复合加工设备多数情况下都有在线检测的功能,可准确检测关键数据,提升产品加工生产的精准度。

另外,机床本身属于一体化设计结构,能够改善难切削材料的加工性能,通过自动化配料的设备,还能保证自动上料的持续性,达到单台机床的批量性作业目的。

实际加工生产过程中,刀具可以实现间断性的切削储量,任何材料工件都可快速切削,容易自动化清除粉屑,间断切削,能够使刀具冷却时间充足,避免工件热变形的问题,延长刀具的使用寿命。

高速铣削床鞍温度场建模与热变形分析

高速铣削床鞍温度场建模与热变形分析

[] 8 杜玉玲 , 文西芹 , 刘成文 . 机床主轴温度场的数 字化检测 [ 1 术新 J. 新技 工艺 ,0 4 7 :- . 2 0 ( )6 8
化 ,0 6 4 :3 — 3 . 20 ( )12 13 [O Je h , nN ,le J o uthr aelF o e n dcm e st n 1 ] iZ uJ i b r . b stem ll m dl g n o p nai u A tR ' O i a o
温 度设 定 为 2 om 5C 。
的优化设计和热变形分析提供理论支挣 0 1 。
33 有 限元模型 的加载 .
利用有限元软件将上述的各参数对床鞍部件模型进行加载目 ,
得到的有 限元模型, 如图 4所示 。
参 考文献
[] 1 唐邵华. 高速铣 削加工 温度 场建模 及分析研究[ I Jl 机械设计与制造 ,
32 热 边界条件 的确定 .
升最高点 出现在 z向滚珠丝杠 的中部 , 约为 8 . 1 从 z向滚 7材料为灰铸铁 H 3 0其密度为 7 0 13 g T0 , . x 0 k/ , 3 m 硬度 珠丝杠 的中部至两端温升对称递减。 可 其余部分热变形较 为 20 B , 0 H S 比热为 5 0/k/ , 3 J g ̄ 弹性模量为 1 5 15 P , ( C) . x0 M a导热 计算 , 以看出 z向滚珠丝杠 的热变形较大 , 3 从而可 以正确地认识 床鞍部件 的热变形 , 为高速高精密机床 系数取为 4 . ( r , 6 W/m C)热膨胀系数为 1., 5 1 泊松 比为 05 。 5 . 环境 小 , 0
[] 明艳 , 6李 王素玉 , 冯明泉. 高速切削温度场有限元动态仿真 『] J. 煤矿机

宝美高精高速铣车复合加工中心的独特性能

宝美高精高速铣车复合加工中心的独特性能
作 者:刘福林 作者单位:瑞士宝美技术有限公司 刊 名:航空制造技术 ISTIC英文刊名:AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年,卷(期):2007 "(3) 分类号:V2 关键词:
目前车铣复合加工中心在机床生产商和高端用户市场都是热门能生产出复合加工中心的无疑是世界级的机床厂商拥有它的客户也必定是制造高附加值零件追求精益制造及创新理念的代表
宝美高精高速铣车复合加工中心的独特性能
宝美高精高速铣车复合加工中心的独特性能
目前,车铣复合加工中心在机床生产商和高端用户市场都是热门,能生产出复合加工中心的无疑是世界级的机床厂商,拥有它的客户也必定是制造高附加值零件、追求精益制造及创新理念的代表.
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E Fnt l n ay i)ot r c i e trwi F A( ii Ee tAn l sss f n h e me wae ANS . r g tep o es i etbi YS Du i h r cs .t sa l n -
Th r a e m l Cha ace itc ft a l fH i h S e r M iln m b ne r t rsi so he S dd e o g pe d Tu n- li g Co i d CNC a h n nt r M c i e Ce e
K e o ds:s d l;FEA :t r a h r c eitc yw r a de hem 1c a a t rs is
0 引 言
数 控 机 床 是 集 机 械 、 气 、 压 、 动 、 电 子 和 电 液 气 微
A S S有 限 元 软 件 对 其 进 行 热 稳 态 分 析 , 对 影 响 NY 并
其 热特 性 的各 因素进 行 了研究 。 信息 等 多项 技 术 为 一 体 的机 电一 体 化 产 品 , 与普 通
机 床 相 比 , 机 械 部 分 的 刚 度 、 振 性 以 及 热 变 等 机 对 抗 械 性 能 要 求 更 高 。 大 量 研 究 表 明 , 变 形 误 差 是 数 热 控 机 床 最 大 的 误 差 源 , 总 误 差 的 4 % ~7 % 。 加 占 0 0 工 中心主要 机 械部 件 包括 底 座 、 鞍 、 作 台 、 柱 、 床 工 立
t ol h c o i e t e t e r a i o c mpe a i h e i to a s d b he ma e o ma i n. o , i h pr v d h h o w y b ss t o ns t ng t e d v a i n c u e y t r ld f r to
s e ni lm e tmo l o hes d l e m a hnet ol n ac a e t un ay c n to s Fi l h s a f t ee n de rt a deoft c i o d c lult sisbo d r o di n . nal i e f h a i y,
l 床 鞍 的 建模
首 先 通 过 Sl w rs 维 软 件 对 床 鞍 进 行 建 模 。 o d ok 三 i 在 该建模 过 程 中 , 模 型进 行 了简化 : 对 ( ) 掉 螺 钉 和 螺 栓 孔 , 相 应 的 约 束 代 替 。 因 1去 以
第 4期
21 0 1年 4月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
M o l r M ac n du a hi e Too l& Aut m a i a f t r n c i o tc M nu ac u i g Te hn que
N0. 4
Apr 2 1 . 01
i a ayz s t e c n iinso e t n l e h o d t o ft mpea u ed sr bu i n a h r a eo a in o h a de o h c n r t r itu to nd t e m ld f r to n t es d l ft e ma hie m
控 机 床 的 热 误 差 补 偿 提 供 了依 据 。
4 0 0 ;2 安 阳 鑫 盛 机 床 股 份 有 限 公 司 , 南 安 阳 50 1 . 河
关 键 词 : 鞍 ; 限 元 分 析 ; 态 特 性 床 有 热 中 图 分 类 号 :H1 T 6 T 6;G 5 文 献 标 识 码 : B
S U Yu—e g f n ,YUAN W e — i , L U De pi ,W ANG n xn I — ng Yu— n pi g
( . e e rh Isi t fMe h t nc ,Z e gh u Unv ri ,Z e gh u4 0 01 hn ;2 An a gXi— 1 R sac n tue o c ar is h n z o iest t o y h n z o 5 0 ,C ia . y n n
s e g Ma hn o lC , T h n c ieT o O. L D,A y n n n4 5 0 n a g He a 5 0 0,C i a hn )
A b t a t:Th satcedic s st et r a h r ce itc ft a dl fhg pe d t r m ii o bn d sr c i ril s us e h hem l aa t rs is o c hes d eo ih s e u n- lngc m ie l
文 章 编 号 :0 1—2 6 2 1 0 10 2 5( 01 ) 4—0 3 0 1—0 2
高 速 车 铣 复 合 加 工 中 心 床 鞍 的 热 态 特 性 分 析
苏 宇锋 袁 文信 刘 德 平 汪 玉 平 , , ,
( . J 大 学 机 电 一 体 化 研 究所 , 州 1郑 , 1 、 I 郑 4 50 ) 500 摘 要 : 论 了对 C 8 7 讨 X 0 5车 铣 复 合 加 工 中 心 的 床 鞍 建 模 , 算 出 与 床 鞍 实 际 工 作 条 件 相 适 应 的 热 边 界 计 条 件 , A S S有 限 元 分 析 软 件 对 其 热 态 特 性 进 行 分 析 , 到 床 鞍 的 温 度 分 布 和 热 变 形 情 况 , 数 用 NY 得 为
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