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3-RPS并联机构静刚度建模方法

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第9期48卷 797-803页

作者：落海伟张俊王辉黄田天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072 安徽工业大学机械工程学院马鞍山243032

以三自由度并联动力头A3(3-RPS)为研究对象,提出了一种基于子结构综合和静态凝聚技术的静刚度建模和自重变形求解方法.建模过程中,将机构划分为动平台和RPS伸缩支链子结构,并综合考虑了铰链和支链弹性对静刚度的贡献.其中,球铰和转动副... 详细信息

以三自由度并联动力头A3(3-RPS)为研究对象,提出了一种基于子结构综合和静态凝聚技术的静刚度建模和自重变形求解方法.建模过程中,将机构划分为动平台和RPS伸缩支链子结构,并综合考虑了铰链和支链弹性对静刚度的贡献.其中,球铰和转动副处理为具有等效刚度的集中质量虚拟弹簧;伸缩支链借助有限元软件和静态凝聚技术,建立了支链子结构质量矩阵和刚度矩阵;动平台处理为刚性质量块.通过引入变形协调条件,建立系统的整体刚度矩阵.研究结果表明,整机主刚度随机构位姿的变化而变化;在动平台连体坐标系下,3个方向线刚度呈对称分布且w向刚度最大;运动部件自重会导致动平台末端产生较大弹性变形.该方法所得静刚度变化规律通过实测结果进行了验证.

关键词：静刚度并联机构子结构综合静态凝聚

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通用立铣刀真实切削轨迹下五轴铣削力计算

机床与液压 2023年第19期51卷 58-64页

作者：落海伟汤伟民张俊首都航天机械有限公司北京100076 福州大学机械工程及自动化学院福建福州350116

针对五轴铣削中刀具位姿变化和刀具类型差异所导致的铣削力预测难的问题,提出通用立铣刀五轴铣削力计算方法。基于通用立铣刀结构形式,建立通用立铣刀几何模型;综合考虑刀齿真实运动轨迹和刀具姿态变化,构建刀具瞬时切屑厚度模型;将刀... 详细信息

针对五轴铣削中刀具位姿变化和刀具类型差异所导致的铣削力预测难的问题,提出通用立铣刀五轴铣削力计算方法。基于通用立铣刀结构形式,建立通用立铣刀几何模型;综合考虑刀齿真实运动轨迹和刀具姿态变化,构建刀具瞬时切屑厚度模型;将刀具沿轴线方向等分成若干切削刃微元,并根据线性切削力假设建立刀具微元铣削力;将微元铣削力从刀具坐标系转换至工件坐标系下,并沿刀具轴向铣削深度进行积分,获得通用立铣刀的五轴铣削力模型;最后,在混联五轴数控加工实验平台上开展了铣削力测试。实测结果表明:所提铣削力计算方法正确有效,可作为后续五轴铣削工艺参数优选的理论依据。

关键词：五轴铣削铣削力切削轨迹瞬时切屑厚度

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多轴机床快速有限元建模与随位动态特性预估

机床与液压 2021年第18期49卷 127-134页

作者：张俊张观尘汤伟民落海伟福州大学机械工程及自动化学院福建福州350116 首都航天机械有限公司北京100076

针对多轴机床随位动态特性难以高效求解的问题,提出一种快速有限元建模方法。该方法先根据结合部建模方案对机床进行子结构划分与前处理,再用弹簧-阻尼单元表征子结构间结合部的连接特性,最后通过局部坐标变换调节各子结构在机床中的位... 详细信息

针对多轴机床随位动态特性难以高效求解的问题,提出一种快速有限元建模方法。该方法先根据结合部建模方案对机床进行子结构划分与前处理,再用弹簧-阻尼单元表征子结构间结合部的连接特性,最后通过局部坐标变换调节各子结构在机床中的位置与姿态,从而完成整机的参数化有限元建模。运用所提方法,建立了某型五轴动梁龙门立式车铣复合机床的参数化有限元模型。该模型仅需单次有限元前处理,即可快速预估机床工作全域内不同位姿下的结构动态特性。预估了该机床前5阶固有频率以及0~150 Hz频带内刀尖点频响函数在工作全域内的分布规律,为机床结构动力修改与加工参数优选提供了力学依据。

关键词：多轴机床有限元模型子结构固有频率频响函数

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数控5轴龙门机床的虚拟加工系统开发

组合机床与自动化加工技术 2020年第3期 26-31页

作者：王庆落海伟陈宁张泽赵红杰国防科技大学系统工程学院长沙410073 首都航天机械有限公司北京100076

针对新研制的龙门移动式数控5轴车铣复合机床XKA2780结构复杂,已有成熟虚拟加工系统灵活性差,必须要系统厂家深度开发方能实现的问题,文章提出了一种灵活可控的虚拟加工方法,首先基于大型工程软件开发平台ACIS/HOOPS,采用组件结构树的... 详细信息

针对新研制的龙门移动式数控5轴车铣复合机床XKA2780结构复杂,已有成熟虚拟加工系统灵活性差,必须要系统厂家深度开发方能实现的问题,文章提出了一种灵活可控的虚拟加工方法,首先基于大型工程软件开发平台ACIS/HOOPS,采用组件结构树的建模方法,建立了机床各组件之间的运动学关系并开发了相应的运动控制模型;其次通过扫描包络技术研究了刀具扫描包络体生成算法;然后以刀具轨迹为引导,将生成的刀具扫描包络体与工件进行布尔运算,实现了仿真环境中工件的虚拟切削;最后,通过对典型航天零部件的加工代码仿真和现场机床切削试验,验证系统的可靠性。实践结果表明,该系统可以对加工代码进行有效验证,且运动控制可兼容各种构型数控机床。

关键词：五轴龙门机床数控仿真运动学建模 ACIS/HOOPS平台

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航天制造企业的数字化转型路径研究与思考

国有资产管理 2024年第5期 34-37页

作者：李欢落海伟胡志强孙莹首都航天机械有限公司

航天产品对制造技术要求高,具有研制生产周期长、零部件种类多、生产批量小的特点,同时,随着配套产品的种类和零件数量的增多,生产部门分布在不同地区,生产组织方式还具有跨地域、跨专业、跨单位的大协作特点。在当前航天型号产品任务... 详细信息

航天产品对制造技术要求高,具有研制生产周期长、零部件种类多、生产批量小的特点,同时,随着配套产品的种类和零件数量的增多,生产部门分布在不同地区,生产组织方式还具有跨地域、跨专业、跨单位的大协作特点。在当前航天型号产品任务激增的严峻形势下,通过“建厂房、买设备、增加人”的传统粗放生产模式已无法适应未来国家对高技术装备生产低成本、高可靠、快速响应的需要。因此,数字化转型是航天制造企业转变生产方式、提升能力、快速发展的必然选择,也是保障型号研制生产任务的根本出路。

关键词：生产组织方式根本出路数字化转型高技术装备生产批量粗放生产提升能力零件数量

面向车间生产全过程的信息化管控平台落地实施

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军民两用技术与产品 2020年第12期 13-19页

作者：张泽贾师强赵洪杰陈宁落海伟首都航天机械有限公司

航天产品制造具有多品种、多状态、定制化特点,首都航天机械有限公司(以下简称“公司”)承担着数十个型号航天产品的研制与批产任务,要求机加车间能够适应多种型号零件小批量生产的任务需求,同时具备高度柔性。生产全过程的管理尤为复杂... 详细信息

航天产品制造具有多品种、多状态、定制化特点,首都航天机械有限公司(以下简称“公司”)承担着数十个型号航天产品的研制与批产任务,要求机加车间能够适应多种型号零件小批量生产的任务需求,同时具备高度柔性。生产全过程的管理尤为复杂,原有车间生产管控模式存在以下六方面问题:一是人工密集型生产调度管控效率低,存在信息孤岛,生产过程管理不透明,订单执行效率低;二是制造资源状态无法及时掌握,资源利用率低;三是质检模板创建效率低,无法及时响应工艺文件变更要求;四是生产过程工序检验和终检普遍只重视符合性,缺乏生产全生命周期质量数据,不利于产品质量保证;五是生产过程设备状态无法感知,设备异常无法有效监控;六是生产过程数据无法有效及时采集存储,不足以支撑大数据分析和绩效评估。

关键词：产品质量保证定制化大数据分析小批量生产管控模式航天产品工艺文件生产过程管理

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基于小型结构件的仿真加工技术

机械工程师 2019年第2期 159-161页

作者：张亮落海伟张春赵召首都航天机械有限公司北京100076 山西平阳重工机械有限责任公司山西侯马043003

以角撑、支座结构件为例,阐述小型结构件的结构特点及加工工艺方案,针对小型结构件数控加工过程中存在的对刀操作失误、刀具轨迹误差问题展开探讨,应用数控加工全过程仿真技术降低人为操作失误率,预防数控编程过程中存在的问题。采用斯... 详细信息

以角撑、支座结构件为例,阐述小型结构件的结构特点及加工工艺方案,针对小型结构件数控加工过程中存在的对刀操作失误、刀具轨迹误差问题展开探讨,应用数控加工全过程仿真技术降低人为操作失误率,预防数控编程过程中存在的问题。采用斯沃仿真数控软件,通过机床回零、毛坯调用、装载刀具、对刀操作,提前让操作者明确结构件的整个加工过程;通过调用数控加工程序真实模拟数控加工过程。

关键词：角撑支座数控编程仿真加工

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航天智能制造生产线刀具管理系统研究

制造技术与机床 2021年第2期 120-124页

作者：张素燕张泽何万林吴雪松刘鑫刘争赵洪杰落海伟首都航天机械有限公司北京100076

针对生产线智能化刀具管理系统建设需求,基于TDM刀具管理软件,通过对刀仪、立体库、RFID射频识别等硬件搭建和软件集成,实现了工艺设计阶段、生产准备阶段、生产加工阶段刀具信息的传递与共享,最终实现了刀具全生命周期管理。研究成果... 详细信息

针对生产线智能化刀具管理系统建设需求,基于TDM刀具管理软件,通过对刀仪、立体库、RFID射频识别等硬件搭建和软件集成,实现了工艺设计阶段、生产准备阶段、生产加工阶段刀具信息的传递与共享,最终实现了刀具全生命周期管理。研究成果对提高生产线刀具管理信息化、智能化水平有着非常重要的意义。

关键词：智能制造生产线刀具管理系统 RFID射频识别全生命周期管理

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数字化机加生产线刀具数据库的构建及应用

工具技术 2021年第1期55卷 45-49页

作者：张素燕刘争张泽何万林吴雪松刘鑫赵洪杰落海伟首都航天机械有限公司北京市100076

刀具作为数字化机加生产线的关键资源,是影响生产效率、加工成本和产品质量的重要因素。传统刀具管理主要进行物理刀具的库存、借入和借出管理,但未考虑工艺设计、刀具准备等其他刀具流转环节,因此难以满足数字化生产线中智能化和信息... 详细信息

刀具作为数字化机加生产线的关键资源,是影响生产效率、加工成本和产品质量的重要因素。传统刀具管理主要进行物理刀具的库存、借入和借出管理,但未考虑工艺设计、刀具准备等其他刀具流转环节,因此难以满足数字化生产线中智能化和信息化的加工需求。本文针对数字化生产线刀具管理需求,制定了合理有效的刀具编码方案,实现了刀具信息在各生产环节之间快速传输与准确识别,建立了完整的刀具数据库,包含刀具单项、刀具装配体、切削参数和刀具库存信息,开发了高效、实用、完善的刀具管理系统,能够服务于工艺设计、物理刀具管理以及切削参数积累。该研究成果对提高刀具信息化管理水平、促进数字化生产线发展建设具有非常重要的意义。

关键词：数字化生产线刀具数据库刀具管理系统刀具编码