五轴联动加工中心具有高效率、高精度的特点,以某立式加工中心为研究对象,对其进行动态特性研究。建立加工中心的有限元模型并分别对其有限元模型和实体加工中心进行模态分析,得到前四阶模态的模态参数。通过两种方法结果的分析,对其有限元模型进行修正,得到较为准确的有限元模型参数。进而对实际工作条件下的加工中心进行动态特性分析,得到该工况下的模态频率和模态振型。通过对模态参数的分析找到加工中心的薄弱环节并提出相应的修改建议,为加工中心的结构优化指明方向。

对五轴加工中心的精度保持性提出精准的数学模型;在此基础上,创建基于刚体动力学的加工中心空间位置精度保持性模型,以评价加工中心精度保持能力。探讨加工中心精度与各种误差之间的关系。以B-C五轴加工中心为例进行分析,对相关关键指标进行743天跟踪,找出各项精度指标与加工中心空间坐标的对应关系,辨识关键误差源;找出加工中心的精度保持性随时间变化的规律;完成加工中心精度保持性的定量评估,验证所提出的方法和实验模型的正确性。结果表明:位置精度是影响各轴精度保持性的主要因素;所提方法实现了关键性误差溯源。

飞机发动机叶片加工中心是针对高精度的自由曲面叶片的加工专用机床.通过现场可靠性跟踪试验收集叶片加工 中心的故障数据,根据故障统计分析确定高故障率和危害度的子系统及部件,找出影响该叶片加工中心整机可靠性的因素, 进行整机到重要部件的可靠性分配,提出可靠性保障措施,为提高叶片加工中心的可靠性和降低其故障率提供参考.

以提升机床立柱动态特性为目标,提出一种基于元结构特征的动态优化方法。依据机械元结构思想将机匣加工中心立柱分解,并提取出能代表其动态特性的元结构。基于有限元模态分析法,探究了元结构中筋板类型及其尺寸参数对其模态参数的影响规律,在此基础上对该元结构进行优化。通过对比结构优化前后的立柱动态特性并对改进后的立柱进行实验模态分析,验证了该方法的可信性。研究结果表明,该方法可以在后续在虚拟设计阶段中有效控制机床的隐性性能指标,为基于动态特性对其进行设计评价提供了数据支撑。

针对传统数控机床信息采集过程复杂不易识别工作状态问题,重点探讨了数控机床的自感知原理的优越性,并研究应用机床的自感知获取信息的理论。依据数控系统有效参数及速度、位置、加速度之间的关系,通过对速度量信号、位置量信号的判断寻求改善机床工作状态的方法。利用空载和突加负载的实验对系统进行了数据采集,验证了机床自感知的可行性。最后对自感知方法的应用提出了见解。

为了提高立式加工中心热误差的预测精度,考虑影响立式机床热误差的主要因素,提出了支持向量机预测热误差预测模型,并用网格搜索算法对支持向量机的参数惩罚因子和核参数进行搜索。通过实验数据分析得出结论,基于GS-SVM模型对数控机床主轴热变形能够进行准确预测,并与BP算法模型进行对比。结果表明GS-SVM主轴热变形预测模型效果优于BP算法预测算法,具有较高的预测精度,为数控机床热误差研究提供参考。

针对国产加工中心在使用过程中精度保持性低的问题,以某台高精密五轴加工中心为研究对象,通过对其进行加载试验,模拟其实际加工过程中的承载状态。对比加载试验前后的定位精度,分析定位精度下降的潜在原因,根据原因提出针对性的解决方案,并反馈给生产厂家,对于提高产品质量有一定的参考价值。

以某加工中心床身铸件为研究对象,提出一种基于残余应力影响的定位精度分析方法。首先对某加工中心床身进行铸造残余应力仿真分析,得到了床身残余应力云图;随后以铸造残余应力场为初始载荷,采用生死单元法模拟去除材料过程对导轨安装面变形进行了预测。结果表明,随着材料的逐层去除,导轨安装面变形挠度值变化不大,其最大变形量约为5μm,并呈上凸状。可知,床身毛坯初始铸造残余应力分布规律对床身导轨安装面加工变形具有重要影响。

文中主要研究机床刚度在复杂工况下的线性变化情况,利用机床实体测量刚度,结合有限元对机床整机模型进行刚度仿真理论计算,绘制刚度特性变化曲线。建立机床串联刚度场模型,找出薄弱环节,即滚动轴承刚度表现出的剧烈的时变特性和非线性特性,是引起系统刚度变化的主因,分析轴承对机床刚度的影响并加以改善。

为了解决数控机床在设计、工艺、制造、检测及使用等各个环节出现的技术资源不足和信息共享力差等问题,将互联网与机床相结合,以智能移动端作为应用载体,充分发掘机床行业专家的商业价值,为行业用户和专家搭建一个体系完善的知识付费系统平台。平台克服了传统机床行业人员在解决技术问题上出现时间和空间上的重重障碍,满足了用户的实时求助需求。通过平台的不断运营和推广,后台知识库将逐步完善,从而加快知识向产业转化。文中主要介绍专家咨询系统的主要架构、功能设计及系统的实现。