基于响应面方法的数控机床空间动态特性研究 被引量：21

1

作者 邓聪颖 刘蕴 +2 位作者 殷国富 王玲 林丽君 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期211-218,共8页

机床运动部件位置姿态在加工空间的变化,造成机床质量矩阵、刚度矩阵以及阻尼矩阵随之变化,导致机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对加工空间机床动态特性的准确预测问题,提出一种基于响应面理论的数控机床空间动态特性研究方... 机床运动部件位置姿态在加工空间的变化,造成机床质量矩阵、刚度矩阵以及阻尼矩阵随之变化,导致机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对加工空间机床动态特性的准确预测问题,提出一种基于响应面理论的数控机床空间动态特性研究方法。该方法以数控机床固有频率这一关键动力学性能指标为例,分析机床整机动态特性与机床位置姿态之间的数学关联关系;基于正交试验设计和响应面方法理论,构建预测广义加工空间数控机床动态性能变化的响应面模型,揭示机床动态特性在加工空间的演化规律;并在该响应面模型基础上提出机床动态特性影响因子概念,计算各方向运动部件的位移变化对机床动态特性的影响程度,共同确定机床最优加工位姿和加工路线。将该方法应用于1台3轴立式加工中心,采用正交试验设计确定移动部件的不同位置组合作为计算样本点,在ANSYS仿真软件中计算每个样本点的前5阶固有频率,建立反映位置特征与固有频率数值的2次多项式响应面模型;并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性,以此分析机床前5阶固有频率在加工空间的分布规律及其对x、y、z向位移变化的灵敏度,阐明机床空间位姿对机床动态特性有较大的影响,为机床工艺规划和优化设计提供了新的分析方法及技术支持。 展开更多

关键词 机床动态特性 加工空间 响应面方法 固有频率

下载PDF 职称材料

基于空间统计学的机床动力学特性 被引量：13

2

作者 李天箭 丁晓红 程凯 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第21期87-94,共8页

机床刚度、固有频率等动力学特性随着机床部件位置、姿态在工作空间中的变化而变化。对机床动力学特性的研究不仅需要考虑到机床质量、刚度、阻尼值的大小,还应重视机床加工点的空间位置变化。采用空间统计学方法,以超精密机床固有频率... 机床刚度、固有频率等动力学特性随着机床部件位置、姿态在工作空间中的变化而变化。对机床动力学特性的研究不仅需要考虑到机床质量、刚度、阻尼值的大小,还应重视机床加工点的空间位置变化。采用空间统计学方法,以超精密机床固有频率这一关键动力学性能为例,分析机床动力学性能与机床位置姿态之间的数学关系,选取机床动态特性变异函数,建立动力学性能变化预测的Kriging方法模型,研究动力学特性在工作空间中的变化规律以及动力学特性空间信息的表述方法。将所建立的模型与正交多项式方法、径向基神经网络方法、二阶响应面方法等方法建立动力学性能预测分析模型比较,空间统计学Kriging方法所建立的模型R2检验大于0.96,在四种模型建构方式中为精确度最优,能够在完整工作空间中准确地描述机床动力学特性。基于空间统计学的机床动力学特性研究为机床的动力学设计提供了新的设计分析方法及相应的技术支持。 展开更多

关键词 机床动力学 加工空间 空间统计学 KRIGING模型 固有频率

下载PDF 职称材料

基于径向基函数法的五轴数控机床空间动态性能研究 被引量：12

3

作者 杨闪闪 王玲 +2 位作者 廖启豪 梁斐然 殷国富 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期144-153,共10页

在对数控机床进行动态性能分析时,局限于某一固定位姿获取的动态特性信息不足以描述整个加工空间内的机床动态特性。针对这一问题,提出一种基于径向基函数理论的五轴数控机床空间动态特性分析方法,利用机床实测试验数据和径向基函数法... 在对数控机床进行动态性能分析时,局限于某一固定位姿获取的动态特性信息不足以描述整个加工空间内的机床动态特性。针对这一问题,提出一种基于径向基函数理论的五轴数控机床空间动态特性分析方法,利用机床实测试验数据和径向基函数法来构建五轴联动数控机床的空间动态特性函数模型。该方法以机床固有频率这一关键动力学性能指标为例,建立机床整机动态特性与机床位姿之间的数学关系。以一五轴数控机床为研究对象,将试验设计方案确定的各联动轴的坐标作为试验样本点,采用德国M+P振动试验设备提取样本点的试验数据,构建反映机床空间位姿与机床前6阶固有频率关系的函数表达式,并通过计算模型质量评价指标验证该模型的有效性。结果表明,该方法能有效预测在加工空间内固有频率的分布规律及其各轴向位移变化的灵敏度,为合理规划工艺路线提高加工精度提供技术支持。 展开更多

关键词 径向基函数法 加工空间 动态特性 固有频率 试验设计

原文传递

基于GA-BP和RCSA的加工空间刀尖频响预测

4

作者 王贤钧 王玲 +1 位作者 李洋洋 殷国富 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第9期39-43,47,共6页

针对机床主轴加工位置变化和刀具更换引起刀尖频响函数改变的现象,提出了一种基于遗传算法优化的反向神经网络(GA-BP)和子结构响应耦合方法(RCSA)的刀尖加工空间频响函数预测方法。在该方法中,将机床系统划分为刀柄基座、剩余刀柄和刀具... 针对机床主轴加工位置变化和刀具更换引起刀尖频响函数改变的现象,提出了一种基于遗传算法优化的反向神经网络(GA-BP)和子结构响应耦合方法(RCSA)的刀尖加工空间频响函数预测方法。在该方法中,将机床系统划分为刀柄基座、剩余刀柄和刀具3个子结构。采取GA-BP算法构建刀柄基座频响函数预测模型;通过遗传算法辨识刀柄-刀具结合面参数;最后,采用RCSA法预测出不同加工位置和不同刀具的刀尖点频响函数。结果表示,刀尖点频响函数的预测值与实测值基本一致,前二阶固有频率的误差均不超过5%,有效地验证了该方法的可行性和准确性,为不同位置和不同刀具下的频响函数预测提供了有效参考。 展开更多

关键词 刀尖频响函数 GA-BP RSCA 加工空间

下载PDF 职称材料

基于Kriging模型的数控机床空间切削稳定性 被引量：2

5

作者 邓聪颖 苗建国 +2 位作者 杨闪闪 殷国富 魏博 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期495-502,667,共9页

针对机床加工点空间位姿的改变,导致切削稳定性预测具有复杂性和不确定性问题,提出一种基于Kriging模型的机床空间切削稳定性研究方法。该方法以机床最小极限切削深度为研究对象,首先,通过构建描述其与加工位姿间数学关系的Kriging模型... 针对机床加工点空间位姿的改变,导致切削稳定性预测具有复杂性和不确定性问题,提出一种基于Kriging模型的机床空间切削稳定性研究方法。该方法以机床最小极限切削深度为研究对象,首先,通过构建描述其与加工位姿间数学关系的Kriging模型,预测其在加工空间的演化规律;其次,引入改进粒子群算法,计算具有最小极限切削深度极大值的加工位置,并结合切削实验和能量分布理论确定机床易颤振模态及对应的薄弱结合部,通过优化结合部动刚度以提高最小极限切削深度值。以一台立式加工中心主要加工任务中耗时较多的工序进行实例验证,建立该工序最小极限切削深度的Kriging模型,阐明加工位置变化对切削稳定性有较大影响,并提出结合部动刚度优化方案,提高了最小极限切削深度。 展开更多

关键词 切削稳定性 最小极限切削深度 KRIGING模型 加工空间

下载PDF 职称材料

机床多体系统空间刚度场约束下的加工误差预测 被引量：2

6

作者 高羡明 洪军 甄宜超 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期90-96,158,共8页

针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理... 针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理论与最小二乘法原理,提取体单元移动载荷约束下的刚度缩聚模型;基于雅克比传递矩阵建立整机空间加工误差模型。结合切削工艺模拟方法,以某镗铣复合加工中心加工发动机壳体为例,对发动机壳体的立面、底面以及孔特征进行立铣、端铣、镗孔加工误差预测。基于复合工艺约束下的加工误差预测模型,对多种装夹角度下的发动机壳体加工误差进行了对比分析,结果表明,利用多体系统进行低序体阵列描述,有利于实现组合式加工误差求解,可用于机床的组合优化分析;结合切削工艺模拟的复合加工误差分析,以发动机壳体装夹角度为优化目标进行加工工艺优化设计,当转角为90°时,加工精度可提高35%。该方法能够有效地预测加工误差,进而支持机床的工艺优化设计。 展开更多

关键词 数控机床 多体系统理论 误差预测 加工空间 工艺优化

下载PDF 职称材料

六自由度冗余度磨削机器人的运动仿真 被引量：1

7

作者 董立新 黄玉美 +1 位作者 高峰 彭中波 《西安理工大学学报》 CAS 1999年第4期11-14,共4页

应用等效运动模型法建立了六自由度串并联复合驱动型冗余度磨削机器人的运动方程，开发了运动仿真软件，分析了机器人的加工空间，给出了仿真软件的应用方法和实例。仿真结果表明，与其本体结构相比，该机器人具有较大加工空间。所开发... 应用等效运动模型法建立了六自由度串并联复合驱动型冗余度磨削机器人的运动方程，开发了运动仿真软件，分析了机器人的加工空间，给出了仿真软件的应用方法和实例。仿真结果表明，与其本体结构相比，该机器人具有较大加工空间。所开发的仿真软件是机器人设计、分析、编程及控制的重要基础模块。 展开更多

关键词 机器人 磨削 运动方程 仿真 加工空间 工业机器人

下载PDF 职称材料

基于Kriging预测模型的五轴机床动态特性场分析

8

作者 吴石 刘涛瑞 +2 位作者 刘献礼 李成志 王春风 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期68-75,195,共9页

为了准确预测机床的加工空间动态特性,首先,建立双转台五轴机床不同加工空间的动力学模型和Kriging预测模型;其次,根据试验模态分析结果,修正了机床滑动结合面的刚度,分析了81个工作位置的机床模态;最后,选取机床动态特性变异函数,基于... 为了准确预测机床的加工空间动态特性,首先,建立双转台五轴机床不同加工空间的动力学模型和Kriging预测模型;其次,根据试验模态分析结果,修正了机床滑动结合面的刚度,分析了81个工作位置的机床模态;最后,选取机床动态特性变异函数,基于三维Kriging预测模型分析了双转台五轴机床不同加工空间的系统固有频率。结果表明:随着摆台摆角的变化,双转台五轴机床加工空间中的系统固有频率变化范围为46.2~52.9 Hz;当摆台摆角为0°时,系统固有频率最小;当摆台摆角为45°时,振动幅值最大;机床的加工空间动态特性预测能够为加工路径规划和刀具姿态选择提供技术支持。 展开更多

关键词 五轴机床 加工空间 动态特性 Kriging预测模型

下载PDF 职称材料

基于齐次坐标转换矩阵的双旋转台机床加工空间分析

9

作者 许晓光 鹿启栋 《科技信息》 2013年第13期94-95,共2页

以双旋转台机床为例,对其加工空间以齐次坐标转换理论为基础进行分析。首先以齐次坐标转换矩阵为基础,推导出双旋转工作台机床的运动学求解方程,包括平移,旋转以及平移旋转联动,然后建立双旋转工作台机床的数学模型,利用所推导的运动学... 以双旋转台机床为例,对其加工空间以齐次坐标转换理论为基础进行分析。首先以齐次坐标转换矩阵为基础,推导出双旋转工作台机床的运动学求解方程,包括平移,旋转以及平移旋转联动,然后建立双旋转工作台机床的数学模型,利用所推导的运动学方程求解出其工作空间。这种方法思路清晰,方法简便,适用范围广,只需要建立双旋转工作台机床的数学模型,给出约束条件,即可直观地求得其工作空间。 展开更多

关键词 齐次坐标转换矩阵 双旋转台机床 加工空间

下载PDF 职称材料

低价机床

10

作者 张芳丽 《世界制造技术与装备市场》 1999年第S1期43-44,共2页

低价新机床给二手机床市场造成不利影响。 您是否正想购买一台CNC立式加工中心?机床为二手的,有5年役龄、带ISO 40主轴和加工空间为(400mm～600mm)~3?这样的机床很多!类似这种规格的新型立式式加工中心也越来越多了,而且具有30m/min的... 低价新机床给二手机床市场造成不利影响。 您是否正想购买一台CNC立式加工中心?机床为二手的,有5年役龄、带ISO 40主轴和加工空间为(400mm～600mm)~3?这样的机床很多!类似这种规格的新型立式式加工中心也越来越多了,而且具有30m/min的快移速度、最新的用户友好型CNC或PC-NC系统,以及甚至长达2年～3年的质量保证期。 展开更多

关键词 机床 低价 加工空间 旧机床 质量保证期 役龄 二手机 NC系统 用户友好 价格达

下载PDF 职称材料

关于在万能工具铣床上加工空间平面问题的探讨

11

作者 赵国壁 《北光通讯》 1989年第4期64-69,共6页

关键词 万能工具铣床 工具铣床 加工空间

下载PDF 职称材料

基于广义加工空间概念的机床动态特性分析 被引量：45

12

作者 刘海涛 赵万华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第21期54-60,共7页

针对研究机床在广义加工空间中动态特性的变化规律,提出机床广义模态和广义刚度场的概念。采用有限元法建立三轴龙门机床和四轴立式机床的动力学模型,通过动力学模型修正的方法在整个加工空间进行模态分析和动力响应分析,分别建立广义... 针对研究机床在广义加工空间中动态特性的变化规律,提出机床广义模态和广义刚度场的概念。采用有限元法建立三轴龙门机床和四轴立式机床的动力学模型,通过动力学模型修正的方法在整个加工空间进行模态分析和动力响应分析,分别建立广义模态函数和广义刚度场函数。通过对3轴机床广义模态函数分析,得到了机床前5阶固有频率在整个加工空间中的变化规律,可以看出,固有频率在加工过程中变化最大可达25%,广义模态为机床性能的优化提供完整的模态信息。通过对4轴联动机床广义动刚度场函数的分析得出,机床在此频率下的刀具最优姿态,在另一频率下刚度可能就不是最佳,从而为优化机床的加工工艺,提高机床加工精度提供理论支持。 展开更多

关键词 广义加工空间 动态特性分析 动态刚度 优化

下载PDF 职称材料

基于响应面模型的广义空间切削稳定性研究 被引量：11

13

作者 黄华 张树有 +1 位作者 刘晓健 何再兴 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1215-1223,共9页

提出以机床立柱和主轴箱不同位置的组合为对象,采用试验设计结合响应面模型的方法研究机床在整个加工空间内的切削稳定性分布规律的方法.选择立柱和主轴箱在移动轨迹上的关键位置的组合作为计算样本点,在ANSYS仿真软件中对样本点的机床... 提出以机床立柱和主轴箱不同位置的组合为对象,采用试验设计结合响应面模型的方法研究机床在整个加工空间内的切削稳定性分布规律的方法.选择立柱和主轴箱在移动轨迹上的关键位置的组合作为计算样本点,在ANSYS仿真软件中对样本点的机床动力学特性进行分析.计算每个样本点的最小临界切削深度,建立反映位置特征与最小临界切削深度数值的二次多项式响应面模型,模拟在整个空间内的稳定性切削极限深度近似值,对该响应面模型的质量进行评价.以一台卧式高速加工中心为例,说明了机床立柱位置的变化对切削稳定性有较大影响,为结构和工艺的优化设计提供了理论依据. 展开更多

关键词 切削稳定性 最小临界切削深度 广义加工空间 响应面模型(RSM)

下载PDF 职称材料

基于广义加工空间及工件效应的超重型机床动态特性分析 被引量：4

14

作者 王磊 金涛 +1 位作者 陈卫星 赵万华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第1期69-73,共5页

针对超重型卧式镗车床广义加工空间的动态响应,建立了基于结合面特性的整机有限元模型,分析了整机在广义加工空间的模态及刚度场特性,并考虑到大型工件本身对整机动态特性的影响,对比分析了考虑大型工件效应的整机动态特性。为优化机床... 针对超重型卧式镗车床广义加工空间的动态响应,建立了基于结合面特性的整机有限元模型,分析了整机在广义加工空间的模态及刚度场特性,并考虑到大型工件本身对整机动态特性的影响,对比分析了考虑大型工件效应的整机动态特性。为优化机床的加工工艺,提高机床加工精度提供了理论支持。 展开更多

关键词 广义加工空间 工件效应 动态特性 动刚度场

下载PDF 职称材料

数控旋压机床旋轮架广义空间位置维动态特性分析 被引量：1

15

作者 殷勤 王玲 +1 位作者 殷国富 廖启豪 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期153-160,共8页

数控旋压机床是集旋压、自动化机械、液压伺服控制等多项先进技术为一体的高科技机床产品。数控旋压机床进行旋压件加工时的精度取决于加工过程中旋轮与芯模的相对间隙。随着数控旋压机床在加工过程中旋轮空间位置姿态的不断变化,旋轮... 数控旋压机床是集旋压、自动化机械、液压伺服控制等多项先进技术为一体的高科技机床产品。数控旋压机床进行旋压件加工时的精度取决于加工过程中旋轮与芯模的相对间隙。随着数控旋压机床在加工过程中旋轮空间位置姿态的不断变化,旋轮架结构构形及轴间耦合作用也随之发生改变,导致旋压机机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对企业提升大型双轮数控旋压机床动态性能的需求,基于虚拟样机技术,构建了考虑机床结合部动态特性参数的旋轮架系统动力学有限元模型,并基于实际加工工况进行模型边界条件设置。以1阶固有频率为主要参考指标,基于有限元分析模型修正法对旋轮架在广义加工空间中的不同位置进行了模拟模态分析和实验模态分析,研究了旋轮架的动态特性与广义加工空间位置姿态变化之间的关系。数字仿真分析和实验结果表明:对旋轮架1阶固有频率来说,不同位置点的模拟模态值与实验模态值总体吻合较好,平均误差率为2.21%;系统的1阶固有频率、振型及阻尼比随位置姿态的改变而变化;不同位置之间的最低与最高固有频率相差26%左右;X轴坐标越居中,Z轴坐标越大,旋轮架固有频率越低,旋轮振幅越大。证明旋轮架的不同空间位置姿态对旋压机床的动态特性影响较大。所得结论可以用于研制新型旋压机床、优化加工路线和设计最优加工位置。 展开更多

关键词 机床动态特性 旋轮架 广义加工空间 固有频率

下载PDF 职称材料

CNC加工模块

16

《世界制造技术与装备市场》 1997年第S1期96-96,共1页

图中所示的CW50型加工中心,有单主轴、双主轴和三主轴三种形式。其特点是结构紧凑。该机由X、Y、Z三坐标移动的主轴模块,可装卧式或立式分度工作台的托盘工作台和交换工作台所组成。机床的加工空间和上下料空间是明显隔开的。

关键词 CNC加工 双主轴 机床 分度工作台 刀库 加工空间 行程速度 上下料 加工中心 刀位

下载PDF 职称材料

瀚柏格夹具HAINBUCH快换夹具CentroteX S

17

《现代制造》 2021年第6期61-61,共1页

瀚柏格定义了行业内快换夹具的标准。在现有的快换夹具同样适用于小直径的机床主轴的情况下,瀚柏格针对受加工空间限制的机床推出了目前市面上最小的快换夹具centroteX S,外径仅224 mm,可在几秒钟之内完成安装。最新版centroteX快换系... 瀚柏格定义了行业内快换夹具的标准。在现有的快换夹具同样适用于小直径的机床主轴的情况下,瀚柏格针对受加工空间限制的机床推出了目前市面上最小的快换夹具centroteX S,外径仅224 mm,可在几秒钟之内完成安装。最新版centroteX快换系统可以满足非常严格的精度需求,它可以在不校对的情况下达到0.003 mm的重复精度。 展开更多

关键词 快换夹具 机床主轴 加工空间 重复精度 柏格 精度需求

下载PDF 职称材料