基于热传导和卷积神经网络的磨床主轴热误差预测 被引量：1

1

作者 王培桐 范晋伟 +1 位作者 任行飞 李状 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期129-140,共12页

热变形是影响磨床加工精度的主要因素,严重制约了机床精度的进一步提高。为了提高热误差预测的精度,提出了一种基于热传导和卷积神经网络的磨床主轴热误差预测方法。根据热传导理论推导出主轴表面和外部环境的温差和热变量的映射关系,... 热变形是影响磨床加工精度的主要因素,严重制约了机床精度的进一步提高。为了提高热误差预测的精度,提出了一种基于热传导和卷积神经网络的磨床主轴热误差预测方法。根据热传导理论推导出主轴表面和外部环境的温差和热变量的映射关系,揭示了材料热变形本质。然后,建立了以温差为输入和主轴热变形量为输出的神经网络热误差预测模型。该模型拥有4个神经网络层,分别对应温差、热能增量、时间变量以及热变形量。运用反向传播算法对该预测模型进行训练并计算模型参数。最后,基于SINUMERIK 840D数控控制器开发了一套磨床主轴热误差补偿系统,并在某一数控磨床上进行了验证。结果表明,通过主轴热误差补偿后,磨床的加工精度提升了41.7%,验证了本文提出的主轴热误差预测模型的有效性和可行性。 展开更多

关键词 热传导 热误差 反向传播算法 神经网络 磨床主轴

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精密磨床气磁轴承主轴系统结构及静态特性分析 被引量：3

2

作者 刘永良 李树森 《林业机械与木工设备》 2008年第5期19-21,共3页

气磁轴承支承作为一种新型的主轴支承形式,具有广阔的应用前景。介绍了一种精密磨床气磁轴承主轴系统的结构,分析了气磁轴承的静态特性及主动磁轴承电磁力的影响,并进行了计算机数值分析与仿真。该研究对精密磨床主轴技术研究有一定的... 气磁轴承支承作为一种新型的主轴支承形式,具有广阔的应用前景。介绍了一种精密磨床气磁轴承主轴系统的结构,分析了气磁轴承的静态特性及主动磁轴承电磁力的影响,并进行了计算机数值分析与仿真。该研究对精密磨床主轴技术研究有一定的参考价值。 展开更多

关键词 磨床主轴 静压气体轴承 主动磁轴承 静态特性

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PM500平面磨床主轴的模态分析 被引量：3

3

作者 万宏强 白婕静 李晓明 《煤矿机械》 北大核心 2007年第12期74-76,共3页

以有限元分析软件ANSYS为基础,建立了PM500平面磨床主轴的几何模型。通过模态分析,得出了10阶主振动频率和相应的振型,并对数据进行了处理。依据有限元分析结果,提出了减小机床加工误差的方法,为机床主轴的优化、改进设计提供了一定的... 以有限元分析软件ANSYS为基础,建立了PM500平面磨床主轴的几何模型。通过模态分析,得出了10阶主振动频率和相应的振型,并对数据进行了处理。依据有限元分析结果,提出了减小机床加工误差的方法,为机床主轴的优化、改进设计提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 有限元分析 磨床主轴 模态分析

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磨床主轴动静压轴承简评 被引量：2

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作者 丁振乾 《机械制造》 北大核心 1995年第6期6-8,共3页

本文作者60年代研究静压轴承很有成绩。70年代研制成功了动静压轴承,曾获一机部大奖。本刊1988年9期介绍过他研制的动静压轴承有关内容,本文是中国机床工具工业协会滑动轴承主轴单元专业委员会成立大会上的交流资料,这里公开发表,以飨... 本文作者60年代研究静压轴承很有成绩。70年代研制成功了动静压轴承,曾获一机部大奖。本刊1988年9期介绍过他研制的动静压轴承有关内容,本文是中国机床工具工业协会滑动轴承主轴单元专业委员会成立大会上的交流资料,这里公开发表,以飨读者。 展开更多

关键词 磨床主轴 主轴 静压轴承 动压轴承

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PM500平面磨床主轴设计与有限元分析 被引量：1

5

作者 万宏强 张晖 +2 位作者 白婕静 王江涛 李晓明 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第9期89-91,共3页

对PM500平面磨床主轴系统进行了重新设计,设计时引入仿生空心结构设计理论。以有限元分析软件ANSYS为基础,对新的主轴结构建立了三维有限元模型。通过模态分析,研究了主轴的10阶主振动固有频率和相应振型。计算和分析表明,主轴结构设计... 对PM500平面磨床主轴系统进行了重新设计,设计时引入仿生空心结构设计理论。以有限元分析软件ANSYS为基础,对新的主轴结构建立了三维有限元模型。通过模态分析,研究了主轴的10阶主振动固有频率和相应振型。计算和分析表明,主轴结构设计是合理的。 展开更多

关键词 有限元分析 磨床主轴 模态分析 仿生设计 动态特性

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晶硅磨面倒角一体机磨床主轴谐响应分析 被引量：1

6

作者 崔陈晨 杨勇 +1 位作者 段景波 解培玉 《精密制造与自动化》 2021年第3期22-24,39,共4页

介绍了一种高效磨倒一体机,从磨削原理入手,建立磨床主轴系统的三维有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS进行应力分析、模态分析和谐响应分析,获取主轴系统的变形量、固有频率和振型。并研究了磨床主轴转速-频率响应曲线,得出主轴临界转... 介绍了一种高效磨倒一体机,从磨削原理入手,建立磨床主轴系统的三维有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS进行应力分析、模态分析和谐响应分析,获取主轴系统的变形量、固有频率和振型。并研究了磨床主轴转速-频率响应曲线,得出主轴临界转速,验证磨床在主轴最高转速的情况下是否发生共振。研究结果显示,在6925.5转/分时为临界转速,与结构共振。为避免共振,主轴系统的工作转速应避开临界转速。 展开更多

关键词 有限元分析 固有频率 临界转速 磨床主轴

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基于模态分析的内孔磨床主轴动刚度改善措施 被引量：1

7

作者 张学玲 满佳 +2 位作者 柴树峰 林汉元 夏国利 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第11期95-98,共4页

为了避免与工件干涉,内孔磨削需要采用细长的悬伸型主轴,这种结构导致主轴的动刚度较低,加工质量较差。针对该问题,以内孔磨床主轴为研究对象,提出几种立式磨床主轴动刚度加强方案。基于模态分析理论,采用有限元方法对其进行刚度计算,... 为了避免与工件干涉,内孔磨削需要采用细长的悬伸型主轴,这种结构导致主轴的动刚度较低,加工质量较差。针对该问题,以内孔磨床主轴为研究对象,提出几种立式磨床主轴动刚度加强方案。基于模态分析理论,采用有限元方法对其进行刚度计算,通过对比各方案主轴的静刚度和固有频率,确定了最佳的改进方案。最后对此方案进行了实验测试,与原方案对比结果表明加强措施可以提高机床主轴的动刚度一倍以上。研究结果表明,在机床加工工艺允许的范围内,对其采取一定的加强措施,可极大地提高机床的磨削加工效率和磨削质量。 展开更多

关键词 磨床主轴 模态分析 动刚度

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精密磨床主轴角轴承更换法

8

作者 王福才 《一重技术》 2007年第1期60-61,共2页

成对角接触球轴承替换隔圈式角轴承,加快了机床维修速度,取得很好的效果。

关键词 磨床主轴 隔圈式角轴承 成对角轴承 定向装配 预加载荷

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磨床主轴载荷谱编制方法与实验研究

9

作者 迟玉伦 李郝林 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期940-944,共5页

随着高精密磨削技术的不断发展,对数控机床的可靠性要求越来越高,磨削载荷谱是构建磨床主轴可靠性试验平台的关键科学依据。本文以轴承套圈内圆磨床主轴载荷为例,根据机床主轴实际磨削过程,利用测试机床主轴磨削功率方法对磨削加工载荷... 随着高精密磨削技术的不断发展,对数控机床的可靠性要求越来越高,磨削载荷谱是构建磨床主轴可靠性试验平台的关键科学依据。本文以轴承套圈内圆磨床主轴载荷为例,根据机床主轴实际磨削过程,利用测试机床主轴磨削功率方法对磨削加工载荷进行长期试验测试、记录和分析,研究了其载荷信号特征及处理方法,并给出了磨床主轴载荷谱的编制方法。最后,本文绘制了"空转-磨削-空转"与真实的现场载荷相一致程序载荷谱,为磨削主轴可靠性试验提供加载条件和理论依据,对提高磨床主轴可靠性设计有着重要意义。 展开更多

关键词 轴承套圈 磨床主轴 载荷谱 实验研究

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阶梯轴的参数化设计

10

作者 刘靖豪 《中国科技信息》 2019年第3期54-55,共2页

在研究软件NX8.0的基础上,利用其表达式实现阶梯轴的参数化设计。以M115W外圆磨床主轴轴肩为例,建立其阶梯轴的有限元模型,对它进行工作中受力的模拟仿真,观察其局部应力集中情况和位移变化,并利用材料力学知识进行理论计算,以检验仿真... 在研究软件NX8.0的基础上,利用其表达式实现阶梯轴的参数化设计。以M115W外圆磨床主轴轴肩为例,建立其阶梯轴的有限元模型,对它进行工作中受力的模拟仿真,观察其局部应力集中情况和位移变化,并利用材料力学知识进行理论计算,以检验仿真过程,为优化磨床主轴轴肩结构做准备,从而详细阐述了参数化设计的整个过程。实践证明,该方法可明显提高阶梯轴的设计质量和效率,方便进行轴的修改、优化,从而提高了设计周期和绘图效率,具有重要实用价值。 展开更多

关键词 参数化设计 阶梯轴 局部应力集中 磨床主轴 有限元模型 模拟仿真 位移变化 力学知识

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基于二阶响应面法的五轴磨床主轴多目标优化 被引量：11

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作者 谭州 廖映华 蒋杰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第5期122-128,共7页

五轴磨床主轴的动态性能和运动精度对精密五轴数控磨床性能有显著的影响,为了保证磨床的转动主轴具有良好的动态性能和最优的运动精度,提出了一种结合各尺寸参数敏感性分析的多目标优化设计方法。首先,在SolidWorks中建立合理的参数化模... 五轴磨床主轴的动态性能和运动精度对精密五轴数控磨床性能有显著的影响,为了保证磨床的转动主轴具有良好的动态性能和最优的运动精度,提出了一种结合各尺寸参数敏感性分析的多目标优化设计方法。首先,在SolidWorks中建立合理的参数化模型,将其导入Workbench中进行模态分析与静态分析,根据分析结果对主轴结构主要参数进行对比;然后,进行BOE试验,通过试验结果数据进行线性回归处理与灵敏度分析,找出对主轴质量、刚度与低阶固有频率这3个目标灵敏度高的结构尺寸;最后,利用Design-Expert软件计算样本点响应值,建立某型号立式五轴磨床的设计输入与响应输出之间的二阶响应面优化模型,并采用多目标遗传算法对优化模型在设计空间内进行求解和分析。分析表明:主轴最大形变位移降低27.35%,质量降低3.81%,低阶固态频率提高了6.03%。 展开更多

关键词 五轴磨床主轴 参数敏感性分析 二阶响应面法 多目标优化

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基于BP神经网络的磨床主轴系统动态优化方法研究 被引量：3

12

作者 毛海军 孙庆鸿 +5 位作者 陈南 陈新 何杰 吴智跃 郑文友 王建平 《制造业自动化》 2000年第12期39-41,共3页

提出了采用多水平正交表选取 BP神经网络训练样本的方法，在保证足够建模精度的条件下，采用此法大大减少了神经网络的建模工作量，因而有很大的实用价值。基于此法建立了磨床主轴系统的 BP神经网络模型并进行了结构修正与优化计算。利... 提出了采用多水平正交表选取 BP神经网络训练样本的方法，在保证足够建模精度的条件下，采用此法大大减少了神经网络的建模工作量，因而有很大的实用价值。基于此法建立了磨床主轴系统的 BP神经网络模型并进行了结构修正与优化计算。利用 BP神经网络模型进行大型复杂结构的分析优化具有简单、高效的优点。 展开更多

关键词 神经网络 有限元 磨床主轴系统 动态优化

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超精密光学磨床主轴的温度场分布及其优化设计 被引量：3

13

作者 焦瑶 孙立剑 +1 位作者 洪海波 殷跃红 《机械与电子》 2014年第4期7-11,共5页

为了提高所设计的超精密光学磨床精度和提高温度场分析的准确性,利用有限元分析软件ANSYS和热力学理论,分析了超精密光学磨床主轴的温度场分布。首先,建立自由电子气模型,计算出自主设计的超精密光学磨床主轴材料的热导率;进而研究分析... 为了提高所设计的超精密光学磨床精度和提高温度场分析的准确性,利用有限元分析软件ANSYS和热力学理论,分析了超精密光学磨床主轴的温度场分布。首先,建立自由电子气模型,计算出自主设计的超精密光学磨床主轴材料的热导率;进而研究分析不同结构、不同环境下机床主轴的温升规律;最后,提出了基于热力学分析结果的一系列主轴结构优化方法,采取对主轴和点接触件进行优化设计,减小热源与主轴之间的接触面积等方法,减小机床主轴的热变形,从而提高超精密光学磨床的精度。 展开更多

关键词 热导率 超精密光学磨床主轴 温度场分布 结构优化

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M7130卧矩磨床主轴振动故障分析及处理 被引量：1

14

作者 蒋召杰 《装备制造技术》 2018年第4期228-230,共3页

在正常运行工作中,M7130卧矩磨床出现主轴振动超标,噪音增大,特别是磨削加工工件进给量较大时(吃刀量0.10 mm),主轴振动特别明显,工件表面有明显振纹,表面粗糙度超差。结合日常维修经验判断,通过拆开磨头主轴观察其滑动轴承的研伤磨损... 在正常运行工作中,M7130卧矩磨床出现主轴振动超标,噪音增大,特别是磨削加工工件进给量较大时(吃刀量0.10 mm),主轴振动特别明显,工件表面有明显振纹,表面粗糙度超差。结合日常维修经验判断,通过拆开磨头主轴观察其滑动轴承的研伤磨损情况严重,有明显的不均匀灼伤黑斑,找到了磨头主轴发生振动故障的主要原因,并对处理方法进行探讨,提出采用研磨刮配滑动轴承,调整轴承间隙,清理油池,更换主轴润滑油的方法,消除振动故障,使机床运行振动和噪音正常,加工零件精度合格。 展开更多

关键词 M7130卧矩磨床主轴 振动分析 故障处理

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曲轴磨损修理工艺

15

作者 张玉安 吕钊钦 《山东农机化》 1999年第7期15-15,共1页

一、曲轴磨损的原因与特点 曲轴在工作过程中,由于润滑油质量差、过滤效果差等原因造成曲轴轴颈的磨损。正常情况下,曲轴轴颈的磨损是不均匀的,磨损后的轴颈出现圆度和圆柱度误差,主轴颈和连杆轴颈最大磨损的部位是在连杆轴颈和主轴颈... 一、曲轴磨损的原因与特点 曲轴在工作过程中,由于润滑油质量差、过滤效果差等原因造成曲轴轴颈的磨损。正常情况下,曲轴轴颈的磨损是不均匀的,磨损后的轴颈出现圆度和圆柱度误差,主轴颈和连杆轴颈最大磨损的部位是在连杆轴颈和主轴颈相邻的一侧,连杆轴颈的磨损大于主轴颈。 展开更多

关键词 连杆轴颈 主轴颈 曲轴轴颈 修理工艺 回转半径 中心线 修理尺寸法 磨床主轴 圆柱度误差 润滑油质量

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考虑磨削力的磁悬浮磨床电主轴转子系统动态特性分析 被引量：4

16

作者 田杰 李香滨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第24期3005-3008,共4页

以电磁轴承支承的磨床电主轴为研究对象,建立了转子的弹性支承模型,对其进行了模态分析,得出转子固有频率随支承刚度变化的规律;对施加磨削力时转子的稳态响应特性进行了分析,根据危险界面的节点位移,初步确定了主轴系统的稳定性。

关键词 电磁轴承支承系统 磨床电主轴 模态分析 稳态响应特性

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