检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金刚石飞切机床空气静压主轴系统动态特性

金刚石飞切机床空气静压主轴系统动态特性

作者：赵功中国工程物理研究院

学位级别：硕士

金刚石飞切(Diamond Flying Cutting, DFC)机床是实现大口径平面类光学元件超精密加工的关键装备,在国防和民用尖端产品(如精确制导、夜视、热成像瞄准系统、强激光武器)的加工中得到了广泛应用。空气静压主轴是DFC机床实现回转运动的... 详细信息

金刚石飞切(Diamond Flying Cutting, DFC)机床是实现大口径平面类光学元件超精密加工的关键装备,在国防和民用尖端产品(如精确制导、夜视、热成像瞄准系统、强激光武器)的加工中得到了广泛应用。空气静压主轴是DFC机床实现回转运动的核心。实际切削时,来自切削过程、DFC机床传动系统以及机床外界的各种扰动力将作用在DFC机床的空气静压主轴系统上,致使刀具与工件间产生相对位移,改变了它们之间的正确位置关系,并在加工表面上留下振纹,从而降低了被加工零件的表面质量。因此,研究空气静压主轴系统的动态特性,识别空气静压主轴系统抗振的薄弱环节,并优化改进,对提高其空气静压主轴系统的抗振性能和DFC机床加工稳定性具有重要意义,为此本文主要开展了如下工作：(1)建立了空气静压主轴动态特性理论模型,基于集中质量模型给出了主轴系统的动力学方程,为系统开展主轴动态特性研究奠定了基础。(2)基于结合面动态特性理论,开展了空气静压主轴典型结合面的动态特性分析与实验研究,获得了主轴气膜结合面和螺栓结合面的动态特性参数及其变化规律。(3)采用数值仿真与模态实验相结合的方法,建立了空气静压主轴系统的动态特性模型。在此基础上,研究了主轴系统的动态特性参数及其变化规律。(4)结合金刚石飞切工艺实验,采用特征频率辨识的方法,初步建立了空气静压主轴系统动态特性与金刚石飞切工件表面部分波段波纹误差的对应关系,识别了空气静压主轴系统内的薄弱环节,并提出了相应的优化改善措施,最后通过金刚石飞切实验验证了优化措施的有效性。通过以上的研究工作,本研究最终建立了包含结合面的DFC机床空气静压主轴系统动态模型,获得了主轴动态特性参数及其变化规律,揭示了主轴动态特性与金刚石飞切表面波纹误差的对应关系,最终通过对主轴薄弱环节的优化,使PSD1频段(2.5mm≤L≤33mm)内的金刚石飞切表面波纹误差RMS值从53nm降低至12nm,验证了本文研究方法和结论的正确性。

关键词：空气静压主轴动态特性金刚石飞切波纹误差结合面

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高精度空气静压主轴组件的动态回转误差分析

西安工业大学学报 2019年第5期39卷 534-539页

作者：王月皎刘波卢志伟张君安西安工业大学机电工程学院

为提高空气静压主轴回转精度,基于空气静压主轴的回转运动特性,采用标准球单点双向法对主轴回转误差进行测量,分析了被测主轴的回转精度,测得不同供气压力下的被测气浮主轴止推盘的承载性能以及实验气浮主轴的回转精度;对实验中产生的... 详细信息

为提高空气静压主轴回转精度,基于空气静压主轴的回转运动特性,采用标准球单点双向法对主轴回转误差进行测量,分析了被测主轴的回转精度,测得不同供气压力下的被测气浮主轴止推盘的承载性能以及实验气浮主轴的回转精度;对实验中产生的误差进行分析。结果表明:被测实验主轴的轴向回转精度稳定在0.5μm左右,在50 r·min^-1转速下径向回转精度为25~28μm。

关键词：空气静压主轴回转误差气浮主轴承载性能

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空气静压立式主轴静态性能分析

润滑与密封 2010年第8期35卷 47-50,53页

作者：夏欢陶继忠吴定柱中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900

介绍空气静压主轴静态性能仿真分析原理,构建静态性能的测试平台,测量立式空气静压径推联合轴承的静态性能,并分析测量过程中的误差影响。实验结果与数值仿真结果基本一致,表明数值仿真的计算结果比较理想而且稳定,证明将该方法应用在... 详细信息

介绍空气静压主轴静态性能仿真分析原理,构建静态性能的测试平台,测量立式空气静压径推联合轴承的静态性能,并分析测量过程中的误差影响。实验结果与数值仿真结果基本一致,表明数值仿真的计算结果比较理想而且稳定,证明将该方法应用在空气静压主轴静态性能预测的可行性。

关键词：空气静压主轴径推联合轴承数值仿真静态性能

划片机空气静压主轴静态与热态特性的有限元分析与实验研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

划片机空气静压主轴静态与热态特性的有限元分析与实验研究

作者：刘剑华东理工大学

学位级别：硕士

划片机是半导体生产后道工序的专用数控加工设备,空气静压主轴是其关键部件之一。随着高速、超精密技术的发展,对空气静压主轴的刚度及稳定性都有了更高的要求。由于空气具有可压缩性,气膜刚度较小,划片机电主轴的固有生热会造成主轴的... 详细信息

划片机是半导体生产后道工序的专用数控加工设备,空气静压主轴是其关键部件之一。随着高速、超精密技术的发展,对空气静压主轴的刚度及稳定性都有了更高的要求。由于空气具有可压缩性,气膜刚度较小,划片机电主轴的固有生热会造成主轴的变形,加工精度受到影响,其刚性、热态特性决定着产品的加工质量。因此,对空气静压主轴的刚度及热变形进行相应的研究以提高其使用性能,具有十分重要的意义。本文首先分析了空气静压轴承的使用原理,结合流体动力学基本方程建立其数学模型,提出了有限元仿真分析的必要性和可行性,为后面的工作提供了理论依据。以划片机空气静压主轴为研究对象,通过研究单个空气静压轴承的结构,依据各项参数对其进行了三维有限元实体建模,并得到了流体分析结果,观察云图了解到气膜的压力分布规律。对空气静压主轴进行全参数实体建模,采用流-固耦合的方法进行仿真分析,得到不同载荷下主轴的变形,从而计算出空气静压主轴的静态刚度。针对划片机使用中由于空气静压电主轴热变形带来的加工误差问题,根据其实际工况分析了电主轴的热源和热传递,并确定了相应的生热率和热传递系数。建立基于ANSYS仿真软件的空气静压电主轴模型,通过耦合分析模拟了电主轴的温度场分布及热变形。研究结果表明,主轴轴向热变形主要源于转子端,电机冷却水通过定子间接冷却转子,在降低主轴热变形上效果最好。针对电主轴的工作特性,从降低生热和增强散热两方面出发提出了减小其热变形的措施。最后,为验证理论研究的正确性,本文建立了空气静压电主轴静态与热态特性的实验研究系统。实验结果表明,在允许的误差范围内,以上采用的分析方法切实可行,为以后的理论研究工作提供了有力的参考。

关键词：空气静压主轴有限元流-固藕合刚度热变形

超精密机床空气静压主轴设计及静动态特性分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

超精密机床空气静压主轴设计及静动态特性分析

作者：齐恩兵哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

基于机械切削方法加工微结构和微零件,由于其加工效率高、成本低及加工材料范围广泛等特点,越来越引起人们的重视。面向微结构和微零件的超精密加工机床,要求其主轴部件具有极高的回转精度。空气静压主轴凭借其高精度、高速度及低摩擦... 详细信息

基于机械切削方法加工微结构和微零件,由于其加工效率高、成本低及加工材料范围广泛等特点,越来越引起人们的重视。面向微结构和微零件的超精密加工机床,要求其主轴部件具有极高的回转精度。空气静压主轴凭借其高精度、高速度及低摩擦等特点,在超精密加工机床领域得到了广泛的应用。由于用可压缩气体作润滑剂,空气静压主轴具有刚度低、承载力小及稳定性差等缺点,限制了其应用范围的进一步扩大。因此有必要对空气静压主轴的静态性能及动态稳定性进行深入的研究。 1.设计空气静压主轴部件,确定主轴部件的结构形式、空气轴承气膜间隙、气体节流方式、节流器参数及供气压力。通过工程计算,给出了空气静压主轴的承载力、静态刚度及耗气量等性能参数。 2.求解稳态雷诺方程数值解,通过有限差分法,将非线性雷诺方程离散为求解域内的一系列线性方程组,运用松弛迭代法,获得气膜内的压力分布解。 3.以气膜内压力解为基础,通过Simpson积分,求解不同工况下的承载力。再次利用差分法,获得不同工况下的气膜刚度。 4.分析空气静压主轴的运动稳定性,从空气静压主轴-轴承系统的阻尼特性入手,分析主轴发生涡动失稳时的临界转速的影响因素。通过有限元分析方法,对空气静压主轴-轴承系统的模态特性进行计算分析,将高压气膜等效为柔性弹簧单元,最终得出主轴-轴承系统的各阶振型。结合涡动稳定性的分析,给出主轴-轴承系统的临界稳定转速。

关键词：空气静压主轴雷诺方程有限差分法静态特性运动稳定性

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

花岗岩空气静压主轴的设计及加工工艺研究

花岗岩空气静压主轴的设计及加工工艺研究

作者：徐晓军合肥工业大学

学位级别：硕士

本文针对花岗岩空气静压主轴的结构和设计进行分析研究,并对花岗岩的一般加工方法进行了探讨。空气轴承以其回转精度高而广泛地应用于高精密加工设备。本文针对超精密机床模块空气静压主轴模块进行研究,就空气静压轴承的设计理论和结... 详细信息

本文针对花岗岩空气静压主轴的结构和设计进行分析研究,并对花岗岩的一般加工方法进行了探讨。空气轴承以其回转精度高而广泛地应用于高精密加工设备。本文针对超精密机床模块空气静压主轴模块进行研究,就空气静压轴承的设计理论和结构特性进行了分析,利用流体力学的理论和空气轴承的设计的一般理论对轴承的参数,如外形尺寸及精度、轴承的刚度、摩擦力矩、喷嘴与间隙的匹配进行了设计计算。采用喷嘴节流的方式,用一对轴颈轴承和一对止推轴承组成空气静压主轴。对材料的选用作了分析。选用花岗岩作为空气主轴的精密偶合件。设计了为空气主轴提供气源的气路系统,对气路的元器件的选用作了分析。提出了喷嘴测量的新方法。通过对本项目的研制,摸索出一套花岗岩材料的切削加工方法。研制出一种结构新颖、性能稳定的高精度空气静压主轴。

关键词：空气静压主轴花岗岩气浮喷嘴测量脆性材料加工

基于旋转目标轨迹的主轴径向回转误差测量研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于旋转目标轨迹的主轴径向回转误差测量研究

作者：吕天硕杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着制造水平的进步,机床的加工精度要求逐步提高。主轴作为机床的核心部件很大程度上影响着机床的加工精度。已有研究结果表明机床的加工精度越高,主轴回转误差占机床总误差的成分越大。通过准确测量主轴的回转误差,可以评估机床加工... 详细信息

随着制造水平的进步,机床的加工精度要求逐步提高。主轴作为机床的核心部件很大程度上影响着机床的加工精度。已有研究结果表明机床的加工精度越高,主轴回转误差占机床总误差的成分越大。通过准确测量主轴的回转误差,可以评估机床加工精度、评估主轴的健康状态、补偿主轴的误差运动从而提高加工精度。加工精度向微纳领域发展,对主轴回转误差测量技术提出了更高的要求。现如今,虽然基于误差分离技术的回转误差测量方法被广泛研究与应用,但该方法有其不足之处,在测量时必须在主轴上安装精密标准试件,在后续数据处理过程中也要进行圆度误差分离。因此研究一种低成本、高效率、且安装简便的主轴回转误差测量方法具有较重要的现实意义。本文基于工业相机和远心镜头组成的视觉测量系统开展了高精度主轴的径向回转误差测量方法研究,该方法不仅具有低成本、高测量效率的特点,且无需圆度误差分离。论文的主要研究内容有:(1)目标轨迹方法测量模型基于现有研究,建立了目标轨迹方法的测量模型。对主轴端面上的目标点进行运动学分析,阐述了目标运动轨迹的形成机理。对目标轨迹方法进行仿真分析,仿真结果表明目标轨迹方法适用于ISO 230-7:2015所规定的主轴旋转敏感方向误差检测。对目标轨迹方法无需圆度误差分离的原因和优势进行分析。(2)回转误差测量系统构建对视觉测量系统进行分析、构建。基于目标轨迹方法的测量原理设计了光学目标器。采用Hessian-Steger方法对目标器回转形成的光斑轨迹进行中心线提取处理,实验表明此方法可以有效计算出光斑轨迹中心线,由光斑轨迹中心线计算出主轴的径向回转误差。(3)主轴回转误差测量实验以实验室自研的静压气浮主轴为测量目标,工业相机、远心镜头为测量设备,搭建了回转误差测量实验平台。对五个不同转速下的主轴回转误差进行多次重复测量。通过分析实验数据的重复性,验证了测量方法与搭建的测量系统的可行性。最后对主轴的同步误差运动进行分析。

关键词：高精度主轴空气静压主轴回转误差误差分离机器视觉