加工中心在機械加工領域越來越重要,加工中心機床上所用的夾具的作用 也隨之擴大。加工中心夾具的快速發展使得這類夾具的分類細化,由于此類機床要求的精 度較高,所以要求機床的各個部件也需要在結構和功能上到達一定的精度,傳統夾具工裝 設計在當今時代不能滿足要求,數字化技術的實施,使得加工中心機床及夾具都邁向了一 個新的臺階,替代傳統的工裝設計已是歷史的必然。數字化裝配及仿真具體能解決加工中 心夾具的以下問題:
本論文基于PDM環境對加工中心類夾具進行建模分析、裝配仿真、數據管理。完 成產品從設計到成品管理的流程。對于現代制造企業的制造生產管理及數據保密有很好的 指導作用。
機床的靜態特性只能反映把所受到力作為靜力考慮時機床抵抗變形的能力,但 是,為了適應機床的高速化,智能化發展,僅僅研宄它的靜剛度是遠遠不夠的。機 床是一個彈性系統,在一定條件下,例如受外界切削力變化及機床本身不平衡旋轉 部件產生的慣性激振力的作用會使機床產生劇烈的振動[33]。
本章首先建立橫梁導軌的有限元模型,并對其進行靜態分析和補償,得到變形 曲線和補償曲線。在此基礎上對導軌進行熱分析,得到穩態溫度場和瞬態溫度場, 并將熱分析結果與靜態分析結果對比,發現溫度場變化引起的熱變形對于橫梁系統 變形的影響不能忽略,并且導軌溫度場對結構性能影響較大,熱變形產生的誤差應 該是加工中需要考慮的誤差。最后,分析影響導軌變形的因素,通過合理的選擇對 流換熱系數和進給速度,從而有效的減少熱變形和溫升,減少加工過程中的誤差, 提高加工精度。
FMECA分析包括故障模式影響分析(FMEA)和危害性分析(CA)兩個步驟。 FMEA又包括故障模式分析、故障原因分析、故障影響分析、故障檢測方法分析與補償 措施分析等步驟。故障模式分析是找出系統中每一產品(或功能、生產要素、工藝流程、 生產設備等)所有可能出現的故障模式。故障原因分析是找出每一個故障模式產生的原 因。故障影響分析是找出系統中每一產品(或功能、生產要素、工藝流程、生產設備等) 每一可能的故障模式所產生的影響,并按這些影響的嚴重程度進行分類。故障檢測方法 分析是分析每一種故障模式是否存在特定的發現該故障模式的檢測方法,從而為系統的 故障檢測與隔離設計提供依據。補償措施分析是針對故障影響嚴重的故障模式,提出設 計改進和使用補償的措施。
針對VMC650加工中心搭建的軟件平臺共收錄了 1600多條FMECA故障數據,軟 件內部涉及的子系統如圖2.3所示。其中,各個子系統下又有部件的分層,例如工作臺 子系統又包括工作臺擺動系統、工作臺轉動系統,換刀系統又包括刀庫、刀架,輔助系 統包括潤滑、測量等下級子系統。
精密復合式鏜銑加工中心作為機械制造生產中的大型基礎設備,其在航空、 航天、船舶、汽車、發電裝置、軍工等領域的產品制造中占據著重要地位,機床 的加工精度和加工效率將直接影響到終端產品的質量和成本。本文在綜合分析國 內外鏜銑床的結構特點和先進技術的基礎上,通過組合創新與工藝原理性創新相 結合,研發出擁有自主知識產權、國內外領先的精密復合式鏜銑加工中心,研究 并解決了在結構設計中的幾個關鍵問題,具體的解決方法及結果如下:
本章介紹了“精密復合式鏜銑加工中心的開發與研究”課題來源與研究背景, 在明確本文所研究的復合式鏜銑加工中心的基礎上,介紹國內外復合式加工中心 產品和其關鍵技術,比較國內、外先進技術水平的差距,闡述了研究高精密復合 式鏜銑加工中心產品和關鍵技術的意義及重要性,且提出本論文的主要研究內容。
精密復合鏜銑加工中心要具有高速、高精度的切削性能,加工中心的主軸及 主軸箱、進給系統和回轉工作臺等部件的結構設計是關鍵難點。這包括如何使加 工中心在進給過程中產生的振動最小,如何設計高速、高精度的滾珠絲杠轉動進 給系統,如何設計高精度回轉工作臺等,本課題所研制的復合式鏜銑加工中心CAD 結構模型如圖3.1所示。
可靠性分配技術己經發展了很多年,在很多領域取得了比較顯著的成果,比如電子 設備的可靠性分配技術己經應用的很廣泛了。但是因為加工中心具有其特殊性,因此要 選擇與其相匹配的可靠性分配方法。在進行可靠性分配前,還要對加工中心做一些基礎 性分析。
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