制造技术与机床

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

朱文华, 陶涵, 蔡宝, 顾鸿良, 王佳

2022, (2): 9-13. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.001

摘要 HTML PDF(14670KB)

摘要:
工业机器人在进行新工艺开发时一般存在周期长、调试复杂等常见问题。以ABB的IRB120型工业机器人作为研究对象, 基于Process Simulate工业仿真平台, 采用了工业机器人信息物理融合的方法, 实现了工业机器人实体与虚拟模型深度融合的功能, 通过数据的通信、采集与传输实现了二者的同步运动功能, 进一步分析了虚拟模型相对于实体工业机器人的时间延迟误差。分析结果表明, 二者的时间延迟误差在工业允许范围内, 说明该技术可为智能制造提供有效的解决方案, 可大幅缩短工艺开发周期、降低工艺开发成本, 同时该技术也是数字孪生概念下的具体工程应用, 技术本身具有较高的工程推广价值。

基于改进蝗虫优化算法的移动机器人路径规划

徐亚杰, 王海星

2022, (2): 14-18. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.002

摘要 HTML PDF(13500KB)

摘要:
为提升蝗虫优化算法(GOA)在移动机器人路径规划中的应用效果, 将基于Levy飞行的局部搜索策略和基于线性递减参数的随机跳出策略引入到GOA中, 提出了改进蝗虫优化算法(IGOA)。相比于GOA, IGOA中的Levy飞行局部搜索策略增强了算法的随机性, 线性递减参数的随机跳出策略降低了算法陷入局部最优的概率。移动机器人2种不同行驶环境的路径规划实例中, IGOA获得的结果更优。

基于KALMAN滤波和深度学习的机器人飞拍方法研究

田志彬, 谢小辉

2022, (2): 19-24. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.003

摘要 HTML PDF(15611KB)

摘要:
针对传统机器人飞拍系统存在视-控分离, 导致系统实时性和效率不高的问题, 提出视-控一体的设计方案, 并对机器人飞拍的相关算法展开研究。为提高系统的实时性, 操作系统采用基于Windows的硬实时系统, 机器人控制模块和视觉模块在同一操作系统里通过共享内存的方式实现数据交互; 基于改进型卡尔曼滤波算法, 提出一种无传感器的精准时间触发算法, 减小相机触发时机器人在同一位置的重复度误差; 结合深度学习算法, 提高图像处理的处理速度, 保证在机器人下一节拍前完成纠偏值的计算, 最终实现精准的机器人飞拍定位。实验表明: 较之传统视控分离方案, 该机器人飞拍纠偏系统具有简捷易用、精度和效率高等优势。

基于机器视觉与改进遗传算法的机械手分拣方法研究

周志霄, 王宸, 张秀峰, 刘超, 唐禹, 张伟

2022, (2): 25-29. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.004

摘要 HTML PDF(13686KB)

摘要:
针对机械零部件快速分拣需求, 提出一种基于机器视觉与天牛须改进遗传算法(BAS-GA)的机械手分拣方法。该分拣方法首先对零件图像进行预处理, 然后利用Sift特征匹配的图像识别算法提取零件图像, 并使用仿射变换对目标零件定位。接着, 对得到的零件位置建立数学模型, 使用BAS-GA算法求解该数学模型, 得到机械手的抓取路径, 实现机械手的快速分拣。实验表明BAS-GA算法相对于模拟退火算法, 遗传算法和一种改进蚁群算法都取得了较好的寻优效果。经过优化后的路径缩短了11%, 说明该方法可有效提升机械手分拣速度。

碳纤维复合材料超声辅助钻削加工孔质量研究

王许, 丁凯, 徐铭洲, 刘盛

2022, (2): 30-34. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.005

摘要 HTML PDF(15065KB)

摘要:
碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics, CFRP)因其是编织材料, 具有各向异性、强度高等特点, 其加工难度大, 加工质量较差。针对这一现状, 采用电镀金刚石套料钻, 对CFRP开展了超声辅助钻削与普通钻削对比实验, 通过出入口质量、内壁形貌分析, 研究了超声振动作用对孔出入口、内壁质量的影响。结果表明: 相比于普通钻削, 超声辅助钻削时, 孔出口处毛刺, 分层等缺陷形式明显减少, 孔内壁上的加工缺陷也得到改善。

航空机匣机器人超硬磨料工具抛光去毛刺技术研究

李健, 张云, 谢卓群

2022, (2): 35-38. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.006

摘要 HTML PDF(11338KB)

摘要:
机匣是航空发动机的重要部件, 在机加工后机匣棱边区域会存在明显毛刺, 从而严重影响二次定位及装配精度, 进而影响机匣质量。针对目前工厂采用人工磨抛去毛刺方式存在的稳定性较差, 过、欠抛现象频繁的问题, 提出了一种利用超硬磨料弹性工具的机器人抛光自动去毛刺方法。首先, 搭建机匣棱边去毛刺工艺系统, 然后基于该系统实现超硬磨料工具的选择和在线编程。最后开展抛光去毛刺工艺参数优化实验, 并在典型航空后机匣零件上进行验证。试验结果表明抛光后棱边倒角半径约0.1 mm, 相邻区域过渡较为顺滑, 加工工时约为3 min, 抛光轮使用寿命稳定, 从而为航空机匣自动化去毛刺提供了可行方案。

TA15钛合金深孔钻削试验研究

冯亚洲, 黄帅澎, 刘雁蜀, 丁云飞

2022, (2): 39-42. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.007

摘要 HTML PDF(11396KB)

摘要:
以难加工材料TA15钛合金为研究对象, 采用正交试验设计方法, 研究内排屑深孔钻削钻头断屑槽圆弧半径、机床主轴转速和进给量在钻削过程中对切屑形态的影响规律。试验表明: 钻头断屑槽的圆弧半径是影响切屑形态的主要因素, 机床主轴转速和进给量为次要因素; 优化后的工艺参数选取断屑槽圆弧半径为0.8 mm, 主轴转速为255 r/min, 进给量为0.45 mm/r时, 切削过程平稳, 排屑顺畅。

SiCp/Al复合材料切削仿真与实验研究

范依航, 霍志倩, 郝兆朋

2022, (2): 43-49. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.008

摘要 HTML PDF(17851KB)

摘要:
由于SiCp/Al颗粒增强复合材料具有高比模量、高比强度、耐磨性好、耐高温和导热导电性能良好等优异性能, 使其在工程应用中成为了传统金属的精良替代品。针对体积分数为45%的SiCp/Al颗粒增强复合材料进行切削研究, 建立切削仿真模型, 从应力场的分布情况、颗粒的断裂与破碎机理以及切屑表面的裂纹扩展等方面对切削机理进行仿真分析, 并通过铣削实验进行了验证。结果表明, 颗粒的断裂与破碎主要发生在剪切区和工件与切屑的分离面, 同时由于颗粒的存在会使切屑表面产生微裂纹, 微裂纹的扩展是影响切屑表面形态的重要因素。

砂轮平衡及其在磨削工程中的应用

冯克明, 杜晓旭, 王庆伟, 张亮波, 赵金坠, 吕申峰

2022, (2): 50-57. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.009

摘要 HTML PDF(22543KB)

摘要:
在机械制造领域，磨削加工以其不可替代的优势，通常作为机械零件的最后加工工序。但是，磨削加工过程中却时常出现振动，致使磨削振纹成为提高零件表面质量的主要障碍。为此，全面梳理了回转体不平衡、砂轮不平衡、磨削振动和砂轮平衡精度等相关内容；分析了砂轮平衡主要表征参数、砂轮不平衡影响因素和砂轮平衡测试技术等；最后，基于磨削工程应用经验，给出了不同磨削方式所对应的砂轮平衡的阈值范围。旨在为相关技术人员更好地理解砂轮平衡提供一些技术支持，以期改善磨削工程中的振动问题。

数控铣削圆倒角螺旋加工法的研究

韦洪新, 程发武

2022, (2): 58-61. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.010

摘要 HTML PDF(8177KB)

摘要:
针对目前数控加工中心圆倒角进行研究，指出传统等高分层法的不足之处，提出一种更为有效的倒角面螺旋加工法。该加工方法具有加工表面精度高，不会产生驻刀痕等优点，非常适合倒角精度要求高的零件加工。需要指出的是，文中不仅编写了外圆倒斜角和外圆倒圆角宏程序，还考虑到了内圆倒角、倒凹圆角等，体现出宏程序手工编程适用性广，易修改的优势。

旋转结构液压变频激振器设计及参数优化仿真分析

宋艳芳, 汤东亚, 杨茵

2022, (2): 62-66. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.011

摘要 HTML PDF(13052KB)

摘要:
为了提高液压冲击器的冲击稳定性，设计了一种具有旋转结构的液压变频激振器，给出了回程和冲程运动控制方程，并运用Simulink平台开展参数优化仿真分析。研究结果表明：进入冲击行程阶段时，活塞依然保持加速运动状态，但加速度发生了逐渐降低。进入回程运动阶段时，活塞先发生加速度不断降低的加速运动过程，之后发生减速但加速度持续增大，实现活塞的加速回程运动。逐渐增大激振器频率后，系统发生了输出振幅量降低现象，形成了上移的振动中心。逐渐提高激振器频率后，系统达到了更大的输出加速度，表现出跟位移变化趋势相反的特点。当液压振动系统的平衡块量过小时，系统只能产生很小的激振力，随着平衡块量的提高，激振力也随之增大。

基于静压导轨平面度误差的转台支承布局重构

仝志伟, 洪荣晶, 孙付仲

2022, (2): 67-72. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.012

摘要 HTML PDF(15057KB)

摘要:
大型液体静压转台的底部支承布局对于静压导轨平面度误差有着显著的影响。为了研究如何减小转台在承载工况下静压导轨的平面度误差，在分析了转台底部支承布局相关参数对静压导轨平面度误差影响规律之后，提出一种转台底部支承布局重构方法。首先建立转台底部支承布局的参数化模型，然后基于有限元方法分析额定负载下不同转台底部支承布局下的静压导轨平面度误差大小。提取静压导轨平面度误差值，利用MATLAB曲线拟合工具研究转台底部支承布局对静压导轨平面度误差影响规律。在此基础上对转台底部支承布局进行重构, 重构结果表明静压导轨的平面度误差显著减小，静压转台的承载能力得到提高。

超声滚压加工表面微织构的研究

王世杰, 邓建新, 孟莹, 孙伟

2022, (2): 73-79. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.013

摘要 HTML PDF(19853KB)

摘要:
为了研究超声滚压加工表面微织构工艺，选用45钢试样作为研究对象，分析了工艺参数包括滚压球直径、步距、静压力和进给速度对织构形貌及深度的影响，并对织构化后工件的表面性能进行了单因素实验。结果表明，超声滚压工艺可以在表面制备稳定的织构，滚压球直径与步距对表面形貌影响较大，采用8 mm滚压球与0.2 mm步距参数，能获得较为明显的织构形貌。静压力的提升可以有效提升表面硬度及晶粒细化程度, 而进给速度对表面性能的影响较为复杂。

基于层次分析法DVT系列车床横梁优化设计研究

姜淑凤, 贾瑞超, 王俊峰, 何鑫林

2022, (2): 80-85. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.014

摘要 HTML PDF(15580KB)

摘要:
机床横梁是机床重要的主体承载结构件，在DVT系列车床中横梁的静、动态特性直接影响到车床加工精度与耗材类零件的使用寿命，在不能以机床加工零件的实体运行的方式验证设计的情况下，仿真优化是有效方法。通过对优化前横梁进行静态分析和模态分析的方式进行车床工作特性仿真。分析结果表明，DVT系列车床横梁薄弱位置发生在横梁中部，再采用层次分析法和灰色关联度法分析横梁筋板数量、厚度与横梁静、动态特性关系，根据分析结果二次设计，最终获取横梁最优设计方案。优化设计结论表明，横梁筋板数量为5个、厚度10 mm、筋板间隔距离为340 mm时为最优设计方案，优化后横梁质量减轻117 kg，应力减少18%，形变量减少0.01 mm，前3阶固有频率均得到一定提升，优化设计效果显著，为机床优化设计提供新的设计思路。

基于MFC+ STM32的数控裁床喷墨笔绘切割控制系统设计

王婷, 李欢

2022, (2): 86-89. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.015

摘要 HTML PDF(10063KB)

摘要:
针对数控裁床在裁剪形状类似以及面积较小制品时，生产者无法用肉眼快速区分制品的问题，研究了一套集喷墨、笔绘和切割于一体的控制系统。基于MFC开发了一套上位机控制系统应用程序，并结合基于STM32的下位机运动控制系统，最终实现将产品信息喷涂以及笔绘在制品上，方便生产者快速识别制品。并通过服装样片应用实例验证了系统设计的可行性，满足了生产的实际需要。

直面性能要求的泵用齿轮高效设计方法

吴维锋, 苏江, 张恩光

2022, (2): 90-93. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.016

摘要 HTML PDF(8610KB)

摘要:
为建立一种泵用渐开线齿轮的高效简便设计方法，基于无根切和采用标准齿顶高系数与标准压力角的三限制条件，推导出齿轮泵的相关性能参数，并由此构建出由工况参数到性能参数到齿廓参数到齿轮参数的逆向设计方法。结果表明：齿数是主要的齿廓参数，最小齿数为6，逆向设计方法简单高效; 重合度是影响流量脉动的直接要素，齿数越多，重合度越大，传动平稳性、流量脉动质量就越好，但轻量化与困油性能却越差等。

基于DELMIA的航空发动机虚拟装配技术研究

徐张桓, 许瑛, 张悦, 但杨辉

2022, (2): 94-98. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.017

摘要 HTML PDF(13229KB)

摘要:
针对航空发动机装配工作繁琐、易出错等问题，基于DELMIA数字化装配仿真平台，以某型航空发动机单元体装配为研究对象，进行装配工艺规划，在DPM模块中实现虚拟装配总成仿真，通过干涉碰撞检查分析，验证装配工艺设计的合理性。以高压压气机单元体与燃烧室单元体之间实际工位装配仿真为例，结合人机工程仿真技术，分析安装工人的视觉匹配度、肢体工作空间及姿势疲劳易感度，优化不合理的工艺姿势。仿真结果表明，采用虚拟装配技术对装配工艺进行验证可以提前发现并解决装配工艺存在的问题，提高装配效率，降低研制成本。

摆线偏心轴加工工艺及专用工装设计研究

张毅锋, 龙文武, 曹义东, 关晓琼

2022, (2): 99-104. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.018

摘要 HTML PDF(17702KB)

摘要:
摆线减速器作为一种新型减速器，可用于火炮炮塔传动机构、工业机器人、数控机床和雷达等方面。摆线偏心轴作为摆线减速器的核心零件，被称为“摆线轨迹发生器”，决定了摆线减速器的性能，所以摆线偏心轴的加工就成为了摆线减速器的关键技术之一。为了提高摆线偏心轴的合格率，该文从摆线偏心轴的结构形式出发，阐述了摆线偏心轴在摆线齿轮相位形成中的作用，通过3层偏心台阶摆线偏心轴工程技术要求对其进行了工艺分析，制定了加工工艺流程，针对摆线偏心轴的成型设计了摆线偏心轴精加工工装，特别指出了专用工装设计中的关键点，按照编写工艺卡片进行了摆线偏心轴的加工。经实物测量，摆线偏心轴关键尺寸合格率为100%，表明了该工艺及专用工装的设计研究的有效性。

模具生产数据可视化管理研究与应用

蔡国旗, 陈明星, 陈瑞珠, 陈逸维, 夏琴香

2022, (2): 105-110. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.019

摘要 HTML PDF(17195KB)

摘要:
信息化、可视化和智能化的管理模式已逐渐成为目前制造业的发展方向。针对传统模具制造业人工制表管理效率低下、可视化水平不足等问题，对模具生产过程的可视化管理需求进行研究。基于对注塑模具生产过程的详细分析，设计了生产管理可视化方案，并确定了模具生产计划阶段、生产执行阶段和齐套组装阶段所需的各项核心考核指标；基于Ajax及Echarts可视化技术，实现了模具生产类数据的可视化应用。以某模具企业的注塑模具生产流程为例，通过开发模具生产运维管理系统，能直观地显示模具生产计划的落实情况、模具加工的执行进度、模具的齐套状态，实现模具生产数据的可视化管理与应用。

薄壁材料厘米级阵列结构电解加工的数值模拟与实验验证

韩金臻, 柳斌

2022, (2): 111-115. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.020

摘要 HTML PDF(14152KB)

摘要:
为推进电解加工在薄壁材料厘米级阵列结构的工程应用，采用绝缘法对单孔直径为0.5 cm的5×5阵列孔结构进行了探索性研究。首先，基于传统电解法设计了针对5×5阵列孔结构的加工方案；在此基础上，对各加工方案下的流场和电场进行了仿真模拟；仿真发现：柱形式阵列阴极适合阵列孔结构的加工，且当电解液压力为0.5 MPa，初始加工间隙为0.5 cm，电压达到25 V时，可以实现金属材料的快速去除；最终，通过实验验证了阵列柱形掩模电极方案的可行性。

高效高质量铣削参数多目标优化方法研究

孙英强, 杨庆东, 许博, 王然

2022, (2): 116-120. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.021

摘要 HTML PDF(13297KB)

摘要:
机床的切削参数决定着机床加工的质量及加工效率，传统的切削参数选择方法基于工人经验，很难实现加工质量与效率的最优。针对以上问题，提出了一种面向高效、高质量加工的数控机床铣削参数多目标优化算法。算法以铣削四要素(切削速度、每齿进给量、切削深度和切削宽度)为优化变量，以最小切削力和最大材料去除率为优化目标；采用基于Tent映射的混沌初始化多目标粒子群优化模型进行参数优化，采用优化前后不同参数组合构建四因素四水平的正交实验，以表面粗糙度值作为加工质量主要表征，比较优化前后参数组合的实验结果。结果验证了优化方法和优化模型的有效性。

基于MEEMD与相关分析的行星齿轮箱测点优化

魏秀业, 程海吉, 贺妍, 史大正, 范星宇

2022, (2): 121-125. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.022

摘要 HTML PDF(14405KB)

摘要:
机械传动设备行星齿轮箱极易发生故障，为了减少行星齿轮箱故障诊断中传感器的布置数量，进而降低成本。提出了一种基于改进的集成经验模态分解(MEEMD)信息熵与相关分析相结合的行星齿轮箱测点优化方法。首先，使用MEEMD算法分解5种工况的振动测试信号。其次，用分解出的各分量与原始数据之间的相关系数筛选出包含主要故障信息的IMF分量，并提取它们的信息熵特征，构造成样本特征向量。最后，控制同一工况不同测点以及同一测点不同工况的信息熵特征向量进行相关性分析。分析出相对冗杂多余的测点进行筛选剔除，达到测点优化的目标。

薄壁金属直缝圆焊管残余应力超声检测

侯怀书, 方鑫冲, 张润泽, 赵志繁, 余晓东

2022, (2): 126-130. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.023

摘要 HTML PDF(13003KB)

摘要:
为了研究小口径的薄壁金属直缝圆焊管焊接区域残余应力的大小，利用临界折射纵波对焊管焊接区域进行残余应力检测。结合静载拉伸实验标定了焊管的声弹性系数。结果表明，残余应力随着拉伸距离的增加而变大；拉伸距离相同时残余应力随着焊管直径的增大而增大；声弹性系数与焊管直径无关。通过与盲孔法检测实验的对比，结果表明了临界折射纵波检测残余应力是可靠的。

关于高速数控转台动平衡检测及调整方法的研究

孙宏伟

2022, (2): 131-134. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.024

摘要 HTML PDF(3919KB)

摘要:
对高速数控转台动平衡检测理论进行了剖析，阐述了动平衡评价标准，提出了高速数控转台动平衡检测硬件的选用方案，并对高速转台动平衡的调整方法进行了详细说明。结合实例，验证了动平衡调整方案，结果表明此项研究能够降低高速数控转台在使用中由于动不平衡引起的振动，进而提高机床加工的精度及机床的使用寿命。

基于PSO-GPR的数控机床热误差建模及泛化性研究

张蕾, 黄美发, 陈琳, 杨瑞兆

2022, (2): 135-139. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.025

摘要 HTML PDF(5286KB)

摘要:
数控机床在加工过程中会因发热而造成主轴热变形，为减小热变形对加工零件精度的影响，以1台数控车床为研究对象，提出一种基于粒子群算法优化的高斯过程回归(PSO-GPR)热误差建模与预测方法。通过采集测量5种不同工况下的实验数据，进行主轴轴向的热误差建模，同时与未优化的GPR建模方法进行比较，并在此基础上研究了训练数据增强对热误差模型泛化性的影响。实验结果表明: PSO-GPR模型预测热变形量的最大残差为0.49 μm，均方根误差RMSE为0.11 μm，优于未优化的GPR模型。经过数据增强的PSO-GPR模型在工况四、工况五为验证数据的热误差预测中最大残差分别下降35%和33.7%，表明训练数据增强可提高热误差模型的泛化能力。

Y轴丝杠热膨胀对包络铣齿加工精度的影响

姚俊华, 洪荣晶

2022, (2): 140-144. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.026

摘要 HTML PDF(4348KB)

摘要:
基于包络铣齿和齐次坐标变换原理，建立包络铣齿热误差对齿廓误差影响分析模型。分析了机床结构与加工特点确定机床丝杠热特性。将丝杠热变形量代入机床误差传递矩阵中，获得刀具螺旋面偏差，研究了丝杠热膨胀与齿廓误差的关系。结果表明：丝杠轴向热膨胀会引起刀具螺旋面产生偏移，造成相应的齿廓误差。

减速器轴的快速设计系统研究与开发

李俊文, 陈玉莲

2022, (2): 145-145. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.027

摘要 HTML PDF(5546KB)

摘要:
考虑减速器轴上零件的安装情况、轴的材料和加工工艺等因素，利用最小轴径估算方法和轴肩功能对轴的初始结构进行了设计。针对结构的合理性判断问题，利用强度校核方法对轴进行了校核。利用MATLAB的GUI模块，开发了轴的快速设计系统；设计了6个独立计算板块，通过与实例结果比较验证了该系统计算结果的准确性；根据输出的计算结果txt文本数据，联合UG的参数化设计功能，建立了轴的参数化三维模型。研究结果表明：该系统具有操作简便、计算效率高和精度高等优点，提高了轴的设计效率，也为其他设计系统的开发提供了重要参考。

滚珠丝杠垂直升降系统的建模和振动特性分析

黄晋, 卢文婷, 陈嘉荣, 薛珺天

2022, (2): 151-158. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.028

摘要 HTML PDF(6271KB)

摘要:
以某上下料自动化设备中的升降机构为研究对象，采用集中参数法和分布参数法，利用拉格朗日方程和Ritz级数法，建立了滚珠丝杠垂直升降系统的动力学模型。利用模态叠加原理与降阶法求解微分方程对动态响应进行了求解。编制相应的MATLAB仿真程序，对系统进行了模态分析，研究了不同参数对工作台位移响应的影响。根据仿真结果分析系统的相对薄弱环节，选择丝杠参数，选型设计后的机构运行更加平稳。结果表明：所提出的动力学建模方法和研究结果对滚珠丝杠垂直升降系统的振动特性分析和结构设计具有指导意义。

磁拉力作用下不同结构电主轴的动力学特性研究

于贺春, 时金虎, 张国庆, 张素香, 王文博, 王仁宗, 王进

2022, (2): 159-163. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.029

摘要 HTML PDF(4875KB)

摘要:
为了研究磁拉力对不同结构电主轴动力学特性的影响，依据电主轴磁拉力的力学方程，建立了电主轴的有限元分析模型，进行磁场和力学场双向耦合计算，对电机位于不同主轴位置时的电主轴动力学特性进行研究，得到了其动态特性变化曲线。同时, 进行电主轴的试验测试，以验证有限元模型及分析方法的合理性与正确性。结果表明，电主轴的电机位置会影响电主轴运动的稳定性，电机放置在主轴的轴承中间时会比电机放置在主轴一端时运行得更加稳定；在试验测试误差和模型简化误差的条件下，理论计算所得的轴心轨迹总位移比实际测量偏小，初步验证了有限元模型及算法的合理性和正确性。

基于170SD30-SY型电主轴水冷系统数值分析与研究

郑龙燕

2022, (2): 164-168. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.02.030

摘要 HTML PDF(4757KB)

摘要:
机床电主轴的水冷设计是否合理是引起数控机床加工精度的偏差的重要原因之一，因此对电主轴的水冷设计是提高机床精度设计的热点。以计算流体力学软件Fluent为基础，采用有限体积法对170SD30-SY型主轴的定子、水套及水冷系统进行了流固热耦合研究，采用RNG k-ε两方程湍流模型。分析了水冷系统在不同工艺情况下的主轴温升，并在此基准上对水冷系统进出水管道设计进行了合理优化。结果表明，改进后的水冷系统使得主轴温度降低20 K以上，为电主轴水冷系统的的研发提供了理论方向。

留言板

下载中心More

友情链接More

2022年第2期

期刊动态More

浏览排行More