簡介：分類號學(xué)號M200970295學(xué)校代碼10487密級碩士學(xué)位論文變橢圓活塞變橢圓活塞車床車床數(shù)控系統(tǒng)研究與開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)研究與開發(fā)學(xué)位申請人龔晨學(xué)科專業(yè)機械電子工程指導(dǎo)教師王平江副教授答辯日期2012年1月9日獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名日期年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本論文屬于（請在以上方框內(nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名日期年月日日期年月日保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。不保密□。

簡介：為了使數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人的設(shè)計和開發(fā)建立在科學(xué)方法上，本課題將設(shè)計方法學(xué)引入數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人的設(shè)計中。在明確設(shè)計任務(wù)的基礎(chǔ)上，建立了設(shè)計要求明細表，并對數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人進行功能分析和功能分解，建立了功能結(jié)構(gòu)圖和功能樹圖，以及用于求解分功能的功能模塊編排表。在對數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人的工作特點進行了理論分析的前提下，根據(jù)其工作特點建立了評價目標(biāo)系統(tǒng)，結(jié)合模糊層次分析法確定了各個評價目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)，并分別用加權(quán)評分法和模糊綜合評價法對方案進行了評價，選出最佳方案。最后根據(jù)一個設(shè)計任務(wù)，設(shè)計了一臺數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人，并繪制了該機器人的三維立體圖和二維裝配圖。課題應(yīng)用設(shè)計方法學(xué)的設(shè)計原理和方法，研究并提出了數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人的設(shè)計流程和設(shè)計方法，并利用提出的設(shè)計方法成功地設(shè)計了一臺數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人。這既是對設(shè)計方法學(xué)的一次應(yīng)用，也是對數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機器人的設(shè)計方法的探討。

簡介：設(shè)備改裝就是利用原先閑置的舊設(shè)備對其進行必要的技術(shù)改造以滿足新的生產(chǎn)需要而進行的一項技術(shù)革新手段據(jù)報道在一些工業(yè)發(fā)達的國家設(shè)備的平均役齡期限控制在1520年之間設(shè)備的技術(shù)老化期己短于10年上述國家舊機床改裝率超過80％以上目前我國的大部分生產(chǎn)企業(yè)所使用的都是舊設(shè)備明顯存在著工藝不足、技術(shù)老化的問題而且對舊機床或設(shè)備的改裝起步較晚改裝數(shù)量較少隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展上世紀(jì)七十年代開發(fā)使用的可編程序控制器PLC自動控制系統(tǒng)具有不受工作環(huán)境條件限制、可靠性高、功能強、靈活通用等特點受到各行業(yè)的青睞PLC技術(shù)得到了空前的發(fā)展與數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人并稱為工業(yè)自動控制的三大支柱該文針對在普通車床上加工軸類零件的端面和中心孔時存在著生產(chǎn)效率低、孔深尺寸同一性差、要求工人技術(shù)水平較高這三個問題經(jīng)過對普通車床機械傳動裝置和電氣自動控制系統(tǒng)的技術(shù)改造即只保留原機床的主傳動系統(tǒng)前端連接中心孔鉆頭增加一套銑刀軸結(jié)構(gòu)通過齒輪嚙合將主軸的運動傳遞到銑刀上實現(xiàn)兩把刀具同時旋轉(zhuǎn)主體運動同時采用PLC控制兩臺步進電機驅(qū)動工件實現(xiàn)雙工位進給將一臺閑置的舊普通車床改裝成數(shù)控加工端面及中心孔專用機床經(jīng)改裝的機床提高了零件的加工精度和自動化程度使生產(chǎn)效率有了很大的改觀具有投資小、見效快、改裝工作量少、制作和調(diào)試周期短、舊設(shè)備利用率高、且將來不加工此類零件時可較容易恢復(fù)機床原有的工作性能等特點對中小型生產(chǎn)企業(yè)的加工具有一定的實際意義

簡介：在國家經(jīng)濟飛速發(fā)展和綠色制造理念的雙重推動下，機床零部件在確保靜動熱性能的情況下實現(xiàn)輕量化設(shè)計已成為當(dāng)今國內(nèi)外學(xué)者研究的焦點。機床輕量化設(shè)計是指，在滿足機床性能的前提下減少支承件的重量，從而達到減少原材料和能源損耗，優(yōu)化機床性能，實現(xiàn)綠色制造的目的。目前，國內(nèi)外學(xué)者在機床輕量化設(shè)計領(lǐng)域取得了眾多的研究成果，為了繼承已有的研究成果并開展深入研究，機床輕量化設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究與開發(fā)勢在必行。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于儲存機床輕量化設(shè)計各階段的數(shù)據(jù)，能夠為車床支承件的輕量化設(shè)計提供數(shù)據(jù)參考，改變機床支承件設(shè)計現(xiàn)狀，促進綠色制造技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。本課題來源于國家高科技研究發(fā)展計劃（863計劃）“機床輕量化設(shè)計數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究”NO2012AA0401013。本文圍繞課題研究內(nèi)容，在課題組以往研究成果的支撐下，基于對數(shù)據(jù)庫和機床輕量化設(shè)計理論的研究，對車床輕量化設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行總體設(shè)計在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持下，對車床床鞍進行輕量化設(shè)計。本研究主要內(nèi)容包括⑴在綜合分析了有關(guān)數(shù)據(jù)庫等概念和輕機床量化設(shè)計理論后，對車床輕量化設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行設(shè)計，包括數(shù)據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計以及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計初步確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所具備的功能。⑵基于機床輕量化設(shè)計流程，分別對物理模型建模模塊、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模塊、結(jié)構(gòu)單元設(shè)計模塊、性能分析與評價模塊四大模塊11個子模塊的界面、構(gòu)成、功能、操作進行詳細介紹。⑶在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持下，對CKA61160H大型數(shù)控車床床鞍進行輕量化設(shè)計。首先，在HYPERMESH軟件中完成床鞍的拓撲優(yōu)化其次，在PROE軟件中構(gòu)建床鞍的概念模型，并完成主壁板、主筋板以及單元的構(gòu)型設(shè)計然后，應(yīng)用ANSYSWKBENCH軟件對新方案床鞍進行尺度優(yōu)化，獲取最合理的壁板和筋板尺寸最后，分析床鞍原方案和新方案在三種不同工況下的靜態(tài)性能和模態(tài)性能，并對床鞍新方案進行評價。根據(jù)床鞍減重質(zhì)量，進行能耗計算，獲取因減重而減少的能量消耗、有害氣體、廢水及固體廢棄物各個數(shù)據(jù)。

簡介：數(shù)控編程是目前CADCAM系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一其在實現(xiàn)設(shè)計加工自動化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展數(shù)控編程目前基本上是采用基于CADCAM軟件的圖形編程技術(shù)即數(shù)控圖形編程該文主要介紹針對數(shù)控車床的圖形編程系統(tǒng)開發(fā)此系統(tǒng)是基于MFC類庫利用VC進行開發(fā)的是一個CADCAM集成一體化的數(shù)控車床圖形編程系統(tǒng)它主要由兩大功能模塊構(gòu)成圖形繪制CAD和輔助加工CAM系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控車床加工零件的特征建立了零件的特征模型用戶通過系統(tǒng)的人機交互界面完成零件輪廓的特征輸入經(jīng)過數(shù)據(jù)處理建立輪廓的參數(shù)化模型通過系統(tǒng)提供的圖形編輯工具最終確定零件輪廓圖形用戶根據(jù)已繪制的圖形交互選擇加工方式、加工路線并進行加工參數(shù)的設(shè)置然后由系統(tǒng)根據(jù)用戶的初始設(shè)置計算出刀位軌跡并進行軌跡動態(tài)仿真最終輸出數(shù)控車床的加工代碼此系統(tǒng)通過人機交互完成數(shù)控車床加工零件的設(shè)計和輔助加工極大的方便了設(shè)計師和操作人員提高了生產(chǎn)效率降低了生產(chǎn)成本

簡介：本文在充分了解和深入分析國內(nèi)外數(shù)控機床誤差補償技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過詳細的理論分析和實驗論證，針對數(shù)控機床誤差高效測量、熱誤差補償中的溫度測點優(yōu)化布置、誤差元素特別是熱誤差元素魯棒性建模等及其應(yīng)用提出了新的思路和方法，并將其應(yīng)用于HM077數(shù)控車床，獲得了良好的效果。本文分為五章。第一章綜合論述了降低數(shù)控機床熱誤差的主要方法、數(shù)控機床熱誤差建模和溫度測點選擇的研究歷史和現(xiàn)狀，簡要介紹了本文的主要內(nèi)容。第二章通過有關(guān)建模理論和技術(shù)的分析、研究，按照誤差元素的不同性質(zhì)，給出了不同的建模方法，并對一臺HM077數(shù)控車床誤差元素進行實測、建模及其分析。第三章通過對已有機床空間誤差的測量方法進行回顧，分析現(xiàn)有的22線、14線、9線法等測量方法進行了新的四線法的高效測量新方法的理論研究分析。第四章通過運用BP與徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進行了機床熱誤差建模及其分析，并給出了實際應(yīng)用實例及其分析。第五章從理論上對HM077數(shù)控機床模型的溫度測點進行優(yōu)化布置，并通過溫度測點優(yōu)化的頻域分析論述最佳溫度測點與機床熱載荷頻率之間存在的普遍性關(guān)系，然后，采用頻域分析的方法，從理論上獲得二維平面模型和三維立體模型的最佳溫度測點位置，為溫度測點優(yōu)化在實際加工時的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。第六章對本文的研究工作、主要結(jié)論和創(chuàng)新點加以概括，并對數(shù)控機床熱誤差補償技術(shù)的未來做出展望。

簡介：刀具磨、破損狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)對延長機床使用壽命、提高機械加工質(zhì)量、減少機床故障停機時間、提高生產(chǎn)率，以及提高加工自動化程度具有重大的意義。虛擬儀器有較大的編程方便性、較強的功能和靈活性，尤其是綜合測量、數(shù)據(jù)處理和圖形化顯示方面。本文采用LABVIEW虛擬儀器作為刀具磨、破損監(jiān)測的開發(fā)工具，充分利用虛擬儀器的優(yōu)點，采集能夠反應(yīng)刀具磨、破損狀態(tài)的特征信號，對其進行深入的分析，進而對刀具的磨、破損狀態(tài)作出準(zhǔn)確的判斷。本文的主要研究工作如下首先在課題背景的基礎(chǔ)上，介紹了國內(nèi)外常用的刀具狀態(tài)監(jiān)測方法以及虛擬儀器的特點，確定了本課題研究的意義。通過對刀具磨、破損產(chǎn)生的的原因、形式、過程，以及損壞標(biāo)準(zhǔn)的研究，確定了采用切削力信號作為監(jiān)控特征信號。建立了數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)。選用立式平行八角環(huán)三向車削測力儀采集三向切削力信號，設(shè)計了放大、濾波電路，并通過數(shù)據(jù)采集卡完成了模擬信號至數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。在LABVIEW環(huán)境中完成了監(jiān)測系統(tǒng)軟件的設(shè)計。包括密碼登錄、切削力經(jīng)驗公式查詢、數(shù)據(jù)采集、測力儀標(biāo)定、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、刀具狀態(tài)在線監(jiān)控，以及數(shù)據(jù)回放與分析各個子模塊。對標(biāo)定模塊，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊以及刀具磨、破損監(jiān)控模塊進行了仿真實驗，并且對實驗結(jié)果進行了分析。最后對本文的工作進行了總結(jié)和展望。

簡介：在中國目前擁有大量技術(shù)陳舊的機床急需更新的情況下由于數(shù)控機床的加工能力和資源受限對機床進行數(shù)控化改造是一條節(jié)約資金和快速上馬的有效途徑JBNC320C750型單板微機數(shù)控臥式車床是濟南第一機床廠于1991年3月出廠的它有XZ兩個坐標(biāo)軸實行開環(huán)控制該機床數(shù)控系統(tǒng)功能較低在加工操作、工藝范圍和顯示功能方面存在很多不足因此北京市機械工業(yè)學(xué)校決定對其進行改造該課題對JBNC320C750數(shù)控車床進行數(shù)控化改造先對機床改造進行了可行性分析確定了改造方案完成了機床關(guān)鍵部件參數(shù)的計算對縱、橫向滾珠絲杠進行了校核和計算對原機床的電氣部件進行了改造選擇了更先進的CASNUC001T數(shù)控系統(tǒng)替代現(xiàn)有數(shù)控機床的控制裝置該數(shù)控系統(tǒng)采用的是IBMPCAT總線主板的CPU為8038680486負責(zé)鍵盤的CPU為8039鍵盤與主板連接是用JDB9型RS232C總線RS232C總線是標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口該系統(tǒng)是由航天數(shù)控集團生產(chǎn)的用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)有利于促進民族數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同時也可降低改造成本對改造后的機床進行了數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)測試、進給性能測試和機床精度檢驗數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)測試是功能測試機床精度檢驗項目是主軸和導(dǎo)軌最后試加工表明機床的加工范圍得以擴大被加工零件的精度全部符合標(biāo)準(zhǔn)說明JBNC320C750數(shù)控車床的數(shù)控化改造達到了預(yù)期的功能和精度在可靠性和操作宜人性等方面遠遠優(yōu)于原機床

簡介：數(shù)控車床是現(xiàn)代制造手段設(shè)備昂貴操作復(fù)雜為操作人員培訓(xùn)帶來了很大難度基于VR技術(shù)的數(shù)控車床仿真培訓(xùn)系統(tǒng)就是為解決這個難題而研制的隨著數(shù)控仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展二者結(jié)合具有廣闊的應(yīng)用前景本文依據(jù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)理論提出了數(shù)控車床仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的總體設(shè)計方案和各模塊所實現(xiàn)的功能虛擬現(xiàn)實環(huán)境的建立與否主要取決于場景的三維化、各模型的三維化以及各對象操作的真實化論文詳細介紹了利用3DSMAX建模后模型的導(dǎo)出技術(shù)重點闡述了在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中怎樣利用DIRECT多媒體創(chuàng)作軟件中內(nèi)嵌的3DLINGO語言驅(qū)動3D模型同時根據(jù)計算機模擬真實世界物體時通常采用三維網(wǎng)格模型的方法提出了實時生成3D工件模型的解決方案對于知識產(chǎn)權(quán)的保護一直是開發(fā)人員所關(guān)心的在第五部分詳細介紹了RSA加密算法的基本原理提出了利用硬盤序列號加密的科學(xué)依據(jù)、硬盤序列號的獲取方法、注冊機的實現(xiàn)及解密程序的實現(xiàn)等作為培訓(xùn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)最主要的是要有方便快捷的幫助功能當(dāng)操作者遇到問題時能夠及時得到幫助為此論文重點研究了MICROSOFTAGENT技術(shù)提出了系統(tǒng)幫助的解決方案本文摒棄了傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)基于編程語言的模式采用3DSMAX進行數(shù)控車床建模用PHOTOSHOP圖形圖像處理軟件制作相關(guān)的界面用FLASH動畫制作軟件創(chuàng)作控制面板采用SHOCKWAVE3D技術(shù)和DIRECT的3DLINGO語言創(chuàng)作3D驅(qū)動引擎及3D工件模型實時生成實現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的數(shù)控車床仿真培訓(xùn)系統(tǒng)從而開辟了一條高效、快捷進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)作的新思路

簡介：制造業(yè)信息化是企業(yè)適應(yīng)外界環(huán)境和自身發(fā)展的需求是企業(yè)提高自身競爭力和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路該文結(jié)合江蘇省十五重大科技攻關(guān)項目高速高精度數(shù)控車床批準(zhǔn)號BE2001068根據(jù)項目開發(fā)的進程和需要進行產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM及相關(guān)技術(shù)的研究并將CK1416高速高精度數(shù)控車床動態(tài)優(yōu)化設(shè)計CADCAE的全部數(shù)據(jù)信息集成和管理開發(fā)了該產(chǎn)品的PDM系統(tǒng)該文的創(chuàng)新性成果有1建立了三層BS體系構(gòu)架的PDM系統(tǒng)以滿足分布異構(gòu)的信息集成的需求2系統(tǒng)地將CK1416高速高精度數(shù)控車床的CAD、CAE、熱結(jié)構(gòu)耦合分析設(shè)計等工程技術(shù)信息以及相關(guān)的工作流信息、項目管理信息集成為一體實現(xiàn)了工程項目開發(fā)的完全集成3給出了該集成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成并對系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境進行了合理配置系統(tǒng)主要功能包括設(shè)計信息功能化查詢、可視化查詢、文檔管理、項目管理、異地在線交流等提供了工程人員一個簡便易用的產(chǎn)品設(shè)計的協(xié)同設(shè)計信息集成環(huán)境4探討了產(chǎn)品全生命周期管理PLM系統(tǒng)整合企業(yè)ERP、CRM、SCM等各信息系統(tǒng)的總體思路給出了PLM整合后的企業(yè)信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指出了PLM在企業(yè)信息化發(fā)展中的前景論文所完成的上述創(chuàng)新性成果是該攻關(guān)項目攻關(guān)內(nèi)容的重要組成部分目前該機床已經(jīng)完成了全部的研制工作并于2003年4月參加了北京國際機床博覽會獲得了各界的好評該機床現(xiàn)已投放市場并擬于近期進行省級鑒定

簡介：當(dāng)今有限元法已成為在工程分析中獲得廣泛應(yīng)用的數(shù)值計算方法。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，機械領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用計算機輔助設(shè)計CAD、計算機輔助制造CAM和計算機輔助工程CAE。CAE的核心是計算分析，有限元法則是計算分析的重要手段之一。因此，將有限元方法應(yīng)用于機床設(shè)計中，將有助于提高機床的設(shè)計質(zhì)量和性能。本文在理性認(rèn)知ANSYS和它在機床設(shè)計中的應(yīng)用方面作了一些探索。本文闡述了數(shù)控車床的主傳動設(shè)計，闡述了主傳動系統(tǒng)的參數(shù)動力參數(shù)和運動參數(shù)。動力參數(shù)是指主運動驅(qū)動電機的功率，運動參數(shù)是指主運動的變速范圍。的確定方法；闡述了數(shù)控車床分級變速箱公比的選取原則；闡述了數(shù)控車床主軸的驅(qū)動和控制方式直流驅(qū)動系統(tǒng)、交流驅(qū)動系統(tǒng)和通用變頻調(diào)速系統(tǒng)。通過對CK6132數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的分析，得知主軸電動機功率偏小，車床轉(zhuǎn)速在380～950RMIN范圍內(nèi)功率不足相當(dāng)于此時電機功率最低只有338095012KW。在用ANSYS對CK6132數(shù)控車床主軸進行應(yīng)力分析時，主軸承受彎矩、轉(zhuǎn)矩和拉壓載荷的組合，屬于組合變形。當(dāng)用三維模型，SOLID92單元進行ANSYS分析時，很難做到轉(zhuǎn)矩和力載荷同時加在分析模型上，為此，將力載荷和轉(zhuǎn)矩載荷分兩個載荷步施加在分析模型上進行求解，然后通過載荷工況LOADCASE對CK6132主軸力載荷步和轉(zhuǎn)矩載荷步求和，得到主軸受彎、扭、壓的組合載荷下的VONMISES應(yīng)力，較好地解決了結(jié)構(gòu)組合載荷的加載問題。在機床設(shè)計時，都要對主軸的剛度進行驗算，傳統(tǒng)的剛度計算方法是將階梯主軸簡化成外伸梁，利用材料力學(xué)梁的近似微分方程進行計算。用有限元法分析計算主軸組件剛度是一種有效的方法，本文用軟件ANSYS對CK6132數(shù)控車床主軸組件進行了剛度彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度計算和切削穩(wěn)定性判別，根據(jù)不出現(xiàn)切削自激振動的條件判定，CK6132數(shù)控車床的切削穩(wěn)定性較差。雖然多數(shù)機床可以用彎曲剛度作為衡量主軸組件剛度的指標(biāo)，但鉆床主軸的剛度指標(biāo)是扭轉(zhuǎn)剛度，所以本文也探索了扭轉(zhuǎn)剛度的ANSYS分析方法。本文闡述了ANSYS疲勞分析的原理和方法，對CK6132主軸進行了疲勞分析。主軸材料采用45鋼，疲勞限Σ200MPA，在主軸的第一工況和第二工況的靜應(yīng)力分析完后，分別對危險點，進行疲勞分析，得到它們的循環(huán)交變應(yīng)力分別為021024E08PA和011554E08PA，均小于Σ，所以CK6132主軸是根據(jù)無限壽命準(zhǔn)則進行設(shè)計的，主軸的循環(huán)交變應(yīng)力低于疲勞極限，主軸的疲勞壽命在理論上是無限的。由于機床工作時既不可避免地要產(chǎn)生受迫振動，又可能產(chǎn)生自激振動，因此所設(shè)計的主軸組件應(yīng)該對這兩類性質(zhì)不同的振動都具有良好的抵抗能力，滿足預(yù)定的加工精度和生產(chǎn)率的要求。為了在設(shè)計主軸組件時可以預(yù)測主軸組件的動力特性。本文利用ANSYS對CK6132數(shù)控車床的主軸組件進行了模態(tài)分析，得到以下結(jié)論CK6132數(shù)控車床的主軸組件的橫向振動的最小固有頻率為31568HZ主軸的固有頻率與主軸的質(zhì)量分布有關(guān)，當(dāng)主軸上無工件時的固有頻率比主軸上夾持工件時高；提高主軸的支承剛度，可以提高主軸的固有頻率；車床在加工過程中使用尾座支撐工件，可顯著提高主軸組件的固有頻率。還對CK6132主軸組件橫向振動的諧振響應(yīng)分析方法作了一定探索。在理論方面闡述了彈性力學(xué)基本方程和基于彈性力學(xué)最小位能原理形成有限元求解方程的一般原理，闡述了ANSYS疲勞分析的原理，闡釋了ANSYS模態(tài)提取方法和諧響應(yīng)分析方法，所有這些對深入認(rèn)知ANSYS的原理和在機床設(shè)計中正確應(yīng)用ANSYS具有普遍的指導(dǎo)意義。

簡介：點擊查看更多數(shù)控車床精切代磨45淬硬鋼的切削研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：機床被定義為制造機器的機器，自工業(yè)革命以來都是人類進行生產(chǎn)制造的重要工具，被稱為工作母機。機床在經(jīng)濟和國防現(xiàn)代化建設(shè)中起著戰(zhàn)略性作用，是體現(xiàn)國家綜合國力的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。機床的加工精度在一定程度上反應(yīng)了社會的生產(chǎn)制造水平。車床作為一種通用性好、覆蓋面廣的高效率、高精度機床，在機械加工制造中起到了重要作用。車床主軸是車床上帶動夾具和工件高速旋轉(zhuǎn)的軸，工作時不但要承受扭轉(zhuǎn)力矩，還要承受彎曲力矩。主軸質(zhì)量的好壞直接影響整臺機器的加工精度及使用壽命，因此是車床的關(guān)鍵零件之一。目前企業(yè)生產(chǎn)車床主軸毛坯采用的是桿部拔長法的傳統(tǒng)鍛造工藝，其工藝流程為采用較大直徑的實心自由鍛造坯料，通過拔長工藝，保留法蘭盤處直徑尺寸，拔長出階梯軸，再通過深孔鉆或套料刀切削出深孔，得到滿足后續(xù)加工要求的鍛造坯料。這種傳統(tǒng)工藝雖然簡單，但存在坯料加熱體積大、能源消耗大的缺點，且深孔加工困難、材料利用率低、生產(chǎn)效率也較低。為優(yōu)化車床主軸毛坯鍛造工藝，本文首次提出采用擺動輾壓工藝方案成形車床主軸毛坯，其工藝流程為以厚壁無縫鋼管為原始坯料鋸切下料多向液壓機端部聚料熱擺輾成形法蘭。結(jié)合有限元理論對成形過程中金屬的應(yīng)力應(yīng)變、速度場、溫度場和成形力等因素進行了分析，所得主要研究結(jié)果有如下幾點1、優(yōu)化了聚料中間毛坯形狀，將其設(shè)計為“上小下大”的錐形，可避免擺輾過程產(chǎn)生蘑菇效應(yīng)，更有利于金屬成形，減少飛邊的產(chǎn)生2、采用擺頭芯棒形式的閉式擺輾模具，對擺輾參數(shù)進行了優(yōu)化，并在一次變速進給的基礎(chǔ)上提出了多次變速進給方式，以得到更接近真實情況下的擺輾模擬結(jié)果，參考成形力數(shù)值選用260T臥式擺輾機3、通過對直角臺階擺頭擺輾過程的金屬流動缺陷的分析，設(shè)計出了錐角臺階擺頭結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明錐角臺階擺頭可避免金屬流動缺陷的產(chǎn)生，且更節(jié)省材料，經(jīng)濟性更佳4、通過對比分析發(fā)現(xiàn)，空輾精整可擺正法蘭盤，使材料厚度填充均勻。經(jīng)測量，多次變速空輾后的鍛件法蘭盤面變形平整，尺寸符合要求。通過經(jīng)濟效益的定量計算發(fā)現(xiàn)，以某機床企業(yè)為例，若采用該工藝比傳統(tǒng)工藝每年可節(jié)約成本192萬元。初步論證研究結(jié)果表明，擺輾新工藝可有效降低成形力，提高產(chǎn)品組織性能，降低勞動強度，具有經(jīng)濟可行性。車床主軸擺輾新工藝為生產(chǎn)廠家提供一種經(jīng)濟效益可觀的主軸成形新方法及相應(yīng)的理論依據(jù)。

簡介：本文圍繞發(fā)動機凸輪軸的仿形加工，進行了分析比較，介紹了國內(nèi)外新工藝新材料的使用情況并結(jié)合國內(nèi)實際情況比較了幾種工藝方案的優(yōu)缺點，并最終得出；機液伺服系統(tǒng)用于凸輪軸加工特別是粗、半精加工具有明顯的優(yōu)勢，一但實驗成功將得到廣泛推廣，本文旨在分析研究一臺仿形刀架機液伺服系統(tǒng)，找出不穩(wěn)定原因，提出改進方案并應(yīng)用于實踐。首先建立了四邊閥控非對稱液壓缸活塞處于任意位置時的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上得到整個仿形刀架機液伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并針對這一模型進行了理論分析，計算機仿真及實驗研究，并得出基本一致的結(jié)論即仿形刀架在該參數(shù)狀態(tài)下不能穩(wěn)定工作，這與實際生產(chǎn)情況也相符的。為此，根據(jù)前述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，提出修改結(jié)構(gòu)參數(shù)的建議，并經(jīng)過再次理論分析及計算機仿真得到優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文對機液伺服系統(tǒng)的研究及改善現(xiàn)有仿形刀架的性能有一定指導(dǎo)意義，同時也指出整個研究過程中存在的不足之處。

簡介：專用機床是專為某一特定的加工對象而設(shè)計制造的機床，具有大批量生產(chǎn)、高效率、低成本等優(yōu)點而被廣泛的應(yīng)用，研究開發(fā)高效的專用機床具有重要意義。本文針對化工行業(yè)PN系類某型號范圍內(nèi)的法蘭盤加工，對其加工工藝進行深入研究，設(shè)計一款專用的雙刀立式數(shù)控車床，包括主要部件的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，動靜態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化和機床的控制系統(tǒng)設(shè)計，主要內(nèi)容如下1、根據(jù)法蘭盤的加工工藝，得到其加工功能要求，并對其功能原理進行分析，確定了兩個總體方案并建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)原理圖，通過對比評價選出一個最佳方案。2、運用CAD軟件AUTOCAD和SOLIDWKS建立了雙刀立式法蘭數(shù)控車床的二維和三維模型，對機床的主要零部件主軸、刀架、橫梁、主傳動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)等進行了設(shè)計，為后續(xù)的零部件的動靜態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供三維分析模型。3、借助ANSYSWKBENCH軟件對機床的主軸、橫梁、箱體進行靜力學(xué)和動力學(xué)模態(tài)分析，分別得出各部件的應(yīng)力、應(yīng)變云圖和各零件的前六階模態(tài)振型。其中對橫梁的前六階模態(tài)進行分析后提出了優(yōu)化方案，對其進行了優(yōu)化，在保證剛度的前提下，減輕了橫梁的質(zhì)量。4、分析數(shù)控雙刀立式法蘭車床的工作原理，根據(jù)該機床的控制要求，從硬件和軟件兩方面設(shè)計了該機床的控制系統(tǒng)。硬件方面由DKCX200運動控制器、電機驅(qū)動器、步進電機和防碰撞檢測裝置等組成。軟件方面以PC機上的WINDOWS操作系統(tǒng)為開發(fā)環(huán)境，基于零件特征對其進行編程。本文根據(jù)所要加工的法蘭的工藝和實際生產(chǎn)的要求，設(shè)計了一款雙刀立式數(shù)控法蘭車床，包括硬件和軟件兩部分，并對主要機械零部件進行靜動態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。與通用機床相比，該專用機床大大提高加工法蘭盤的效率和加工精度，具有較大的經(jīng)濟效益。