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平面磨削GT35残余应力形成机理与可控工艺方案

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制造技术与机床 2024年第1期 151-157页

作者：付天章李媛陈明尹滦李立杰杨纪东天津航海仪器研究所天津300131

陀螺仪电机轴承套等钢结硬质合金GT35材料零件由于加工过程中的微应力控制不当经常出现表面开裂、尺寸变形等质量问题,给陀螺仪的生产带来了不小的困扰。为了探究平面磨削加工工艺参数对表面残余应力的影响,实现低残余应力加工的可控工... 详细信息

陀螺仪电机轴承套等钢结硬质合金GT35材料零件由于加工过程中的微应力控制不当经常出现表面开裂、尺寸变形等质量问题,给陀螺仪的生产带来了不小的困扰。为了探究平面磨削加工工艺参数对表面残余应力的影响,实现低残余应力加工的可控工艺方案,文章分析了平面磨削GT35残余应力的形成机理,采用KP-36精密磨床开展了磨削试验,对砂轮线速度、径向磨削深度、工件进给速度以及砂轮结合剂种类等工艺参数进行了因素轮换法试验分析,并采用X射线衍射进行了残余应力检测。试验研究结果表明,在GT35钢结硬质合金平面磨削工艺参数中径向磨削深度影响程度占比49%、工件进给速度占比25%、结合剂种类占比16%、砂轮线速度占比10%;工件进给速度为18 m/min时残余应力最小;树脂结合剂砂轮比青铜结合剂砂轮加工后零件残余应力平均小10%。GT35材料零件平面磨削残余应力可控工艺方案为采用青铜结合剂金刚石砂轮并选用0.002 mm的径向磨削深度、18 m/min的工件进给速度以及30 m/s的砂轮线速度。

关键词：残余应力 GT35 平磨开裂变形

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液压挺柱配气机构动力学分析优化与试验验证

机床与液压 2024年第16期52卷 87-92页

作者：韩佩良王延荣张丽孙亚奇刘旭康王根全中国北方发动机研究所天津300400

以某型高强化柴油机配气机构为研究对象,将原机械挺柱改为液压挺柱,设计新状态凸轮型线,改良配气机构的结构,基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构的动力学模型,并进行动力学分析。结合实际工况,在全转速范围内开展整... 详细信息

以某型高强化柴油机配气机构为研究对象,将原机械挺柱改为液压挺柱,设计新状态凸轮型线,改良配气机构的结构,基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构的动力学模型,并进行动力学分析。结合实际工况,在全转速范围内开展整机可靠性试验。结果表明:液压挺柱配气机构工作稳定、运行良好,且试验结束后气门下沉量较机械挺柱配气机构大幅度下降,验证了液压挺柱配气机构对高强化柴油机气门-气门座圈磨损的改善效果,可为气门座圈减磨降磨方案设计提供参考。

关键词：液压挺柱动力学优化可靠性试验减磨

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大型多工位自动冲压生产线安全防护系统

锻压技术 2024年第8期49卷 149-155页

作者：傅岩张伟周胜德通用技术集团机床工程研究院(天津)有限公司天津300000

大型多工位自动冲压生产线属于自动生产设备,也是重载冲压设备。为提高设备安全性能,保证生产线的高效安全生产,从人机安全、模具安全和预防性维护3方面,分析了人机安全风险点,设计了设备控制层、设备现场层、设备管理层3方面控制层逻辑... 详细信息

大型多工位自动冲压生产线属于自动生产设备,也是重载冲压设备。为提高设备安全性能,保证生产线的高效安全生产,从人机安全、模具安全和预防性维护3方面,分析了人机安全风险点,设计了设备控制层、设备现场层、设备管理层3方面控制层逻辑,提出了安全防护系统的设置思路和控制方式;采用功能部件结合控制程序的方式保障模具安全;通过监控生产过程中的设备状态,提前设计预防性维护措施,避免发生损害;通过上述方式设计了整套大型多工位自动冲压生产线安全防护系统。经过工程实践验证了安全防护系统的可靠性和稳定性,实现了有效保障人机安全、高效生产、提高自动化和智能化程度的目标。

关键词：多工位自动冲压生产线安全防护系统人机安全模具安全预防性维护

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高精度自动整分装置的开发与应用

机电设备 2024年第5期41卷 66-73页

作者：曹洋田洪超孙志龙王宪云海州孙乾天津航海仪器研究所天津300131

台体类零件在精加工过程中易变形,多次装夹会产生累积定位误差,导致加工效率低且质量不易保证。此外,装夹找正等辅助工作占据整个加工周期的绝大多数时间,设备利用率低。针对上述问题,研制了高精度自动整分装置并应用于台体零件的精密... 详细信息

台体类零件在精加工过程中易变形,多次装夹会产生累积定位误差,导致加工效率低且质量不易保证。此外,装夹找正等辅助工作占据整个加工周期的绝大多数时间,设备利用率低。针对上述问题,研制了高精度自动整分装置并应用于台体零件的精密加工中,结合零点定位技术,实现了一次装夹,5个面、多个工序的柔性化加工,避免了多次装夹产生的装夹误差,提高了零件的加工效率和精度。同时,将装夹过程转移到机床外进行,实现加工和装夹并行,大幅提高机床利用率,为实现柔性自动化加工奠定了基础。

关键词：自动整分高精度零点定位系统快速换装柔性加工

基于多目标优化的精密机床T形床身双三点支承设计

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制造技术与机床 2024年

作者：李珂黄祖广程竑力张大卫戴玉红聂应新姜二彪通用技术集团机床工程研究院有限公司天津大学

支承方式是精密机床床身的刚度的重要影响因素之一，而良好的机床刚度对机床整体的加工精度提升有着重要意义。为提高机床的动静态特性，基于多目标优化法和有限元计算，提出一种双三点支承加辅助支承的支撑方法，并利用某精密卧式加工... 详细信息

支承方式是精密机床床身的刚度的重要影响因素之一，而良好的机床刚度对机床整体的加工精度提升有着重要意义。为提高机床的动静态特性，基于多目标优化法和有限元计算，提出一种双三点支承加辅助支承的支撑方法，并利用某精密卧式加工中心床身进行详细的验证。研究结果表明，通过多目标优化算法设计的支承方式，相比于工程上常用的支承方法，一阶固有频率提高15.29%，X向前后导轨平均变形分别减少59%、6%，验证了所提出方法的有效性和正确性。

关键词：三点支承多目标优化床身刚度有限元分析

回油槽结构对高速插齿机静压主轴性能影响研究

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机电工程 2024年第2期41卷 183-193页

作者：焦宇泽李栋戚厚军奚浩然邢侃天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 天津市高端智能数控机床工程研究中心天津300222 天津第一机床有限公司天津300385

为提高数控高速插齿机静压主轴工作性能,以摩擦学和流体力学理论为基础,通过理论分析、数值模拟,探究了不同工况条件下有、无回油槽对静压主轴性能的影响规律。首先,建立了有、无回油槽油膜流体仿真模型和流固耦合模型,基于实际工况参... 详细信息

为提高数控高速插齿机静压主轴工作性能,以摩擦学和流体力学理论为基础,通过理论分析、数值模拟,探究了不同工况条件下有、无回油槽对静压主轴性能的影响规律。首先,建立了有、无回油槽油膜流体仿真模型和流固耦合模型,基于实际工况参数进行了仿真计算,探究了有、无回油槽对油膜承载力、刚度、剪切力和轴套最大变形量的影响规律;然后,利用瞬态计算,分析了在10次冲程运动内有、无回油槽结构对静压主轴油膜黏性生热现象的影响,探究了相同工况下不同回油槽形状对油膜承载力与刚度的影响;最后,搭建了静压导轨实验平台,通过实验数据证明了有限元仿真模型的有效性。研究结果表明:添加回油槽结构可以使油膜承载力和刚度提升约1.5倍,可小幅降低油膜黏性阻力,并使油膜平均温度保持稳定;在低偏心率时,无回油槽轴套相对有回油槽轴套变形量最大相差40%,高偏心率时则相反;偏心率较低时,回油槽形状对油膜刚度影响相对较大。该研究可为高速插齿机静压主轴结构参数优化和工程应用提供参考。

关键词：静压主轴回油槽结构黏性生热流固耦合模型油膜承载力油膜刚度轴套变形量

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试验数据最小二乘回归分析法的改进

机械设计 1993年第5期10卷 5-6,25页

作者：郑江天津齿轮机床研究所

本文提出避开法方程组,改用一系列正交变换,直接求解的方法。此法不仅同样满足最小二乘法原理、极大地减弱“病态“的影响,而且具有规律性强的特点,可以方便地编制计算机程序进行求解。

关键词：产品设计最小二乘法回归分析

基于机床进给系统非线性静力学模型的加工误差预测

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工程设计学报 2024年

作者：李圣韬张大卫郑述国天津大学机械工程学院通用技术集团天津第一机床有限公司

为提高机床加工精度，在机床设计阶段即确定导轨误差目标，对导轨误差与工件误差间的映射关系进行了研究。首先，基于赫兹接触理论，构建滚动体赫兹接触变形与载荷间的协调关系、以及考虑滑块结构刚度的导轨副静力平衡方程；在此基础上... 详细信息

为提高机床加工精度，在机床设计阶段即确定导轨误差目标，对导轨误差与工件误差间的映射关系进行了研究。首先，基于赫兹接触理论，构建滚动体赫兹接触变形与载荷间的协调关系、以及考虑滑块结构刚度的导轨副静力平衡方程；在此基础上，构造导轨副势能函数，通过势能分解建立导轨副等效刚度模型，并进行有限元仿真验证。然后，基于运动副几何体有限元模型，构建面向滑块位置节点的几何体刚度矩阵，据此基于最小势能原理，结合上述导轨副静刚度模型，建立考虑几何体结构刚度情况下的多滑块系统导轨与运动副间误差映射关系，并进行有限元仿真验证。接着，基于多体系统理论，建立机床几何误差传递模型，得到刀具位姿误差。最后，借助几何运动学原理，实施工件三维离散点与刀具几何边界的布尔运算，建立工件加工质量预测模型，从而建立导轨误差与工件精度间的映射模型。以某型号机床为例，对比分析导轨误差与工作台误差对工件误差的影响，本方法可为机床精度设计提供理论指导。

关键词：导轨误差工件误差映射模型多滑块系统运动副误差

基于工况特征的高速插齿机静压主轴润滑特性研究

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组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 140-145页

作者：焦宇泽李栋戚厚军奚浩然邢侃天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 天津职业技术师范大学天津市高端智能数控机床工程研究中心天津300222 天津第一机床有限公司天津300385

针对高速插齿机静压主轴在实际工况特征下存在润滑特性不明晰的问题,以摩擦学和流体力学理论为基础,采用有限元仿真法建立不同受载状态下的静压主轴流体仿真模型及流固耦合模型,基于实际工况特征探究不同工况参数下静压主轴的润滑特性... 详细信息

针对高速插齿机静压主轴在实际工况特征下存在润滑特性不明晰的问题,以摩擦学和流体力学理论为基础,采用有限元仿真法建立不同受载状态下的静压主轴流体仿真模型及流固耦合模型,基于实际工况特征探究不同工况参数下静压主轴的润滑特性变化规律。结果表明,油膜承载力、主轴轴套变形量及黏性阻力随径向增大而增加,而油膜刚度则是随径向载荷增大先减小后增加。轴套最大变形位置随径向载荷增大而不同。在相同径向载荷下,主轴冲程速度对油膜承载力基本无影响而黏性阻力随冲程速度增大而增加。增大供油压力可显著提高静压主轴承载性能但轴套最大变形量也有明显增大,同时会改变油液流动方向进而加剧油膜黏性剪切应力集中现象,最终使得应力集中区域油膜破裂出现润滑失效现象。

关键词：流体机械高速静压主轴润滑特性工况特征