引言
加工中心的抗振性能對(duì)零件的加工精度、效率、質(zhì)量以及機(jī)床和刀具的壽命都有很大的影響,而對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)試和靈敏度分析可以為其優(yōu)化指明方向,提高機(jī)床的穩(wěn)定性。目前,結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要有兩種情況: 一種是對(duì)已知結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部修改,利用已知參數(shù)獲得優(yōu)化的參數(shù); 另一種是為使結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性( 固有頻率、振型、響應(yīng)、響應(yīng)譜) 達(dá)到預(yù)定要求而進(jìn)行的修改。
國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面做了研究,姜衡等[1]以立式加工中心的質(zhì)量和一階固有頻率為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)整機(jī)進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),并依據(jù)中心復(fù)合實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法得到了最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。李初曄等[2]提出了一種靈敏度參數(shù)優(yōu)化方法,通過(guò)結(jié)構(gòu)參 數(shù)的不斷變化使質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng),獲得質(zhì)量保持不變 但性能大幅提升的新結(jié)構(gòu),并與工程實(shí)際相結(jié)合驗(yàn) 證了其理論上的可行性。羅輝[3]和郭壘[4]等對(duì)某機(jī)床立柱進(jìn)行了靜力學(xué)和模態(tài)分析并對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)立柱進(jìn) 行優(yōu)化,使其動(dòng)力學(xué)性能大幅提升。段明德等[5]對(duì) 一種高速精密數(shù)控車床的床鞍進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),在不增加其質(zhì)量的前提下提高了固有頻率。Al- tintas Y. [6]和 Lin W. 等[7,8]介紹了虛擬機(jī)床技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及如何實(shí)現(xiàn)機(jī)床的完全數(shù)字化建模技術(shù)。研究表明,在保證剛度的前提下減小機(jī)床質(zhì)量可以大幅降低制造成本,優(yōu)化機(jī)床性能。Li Y. 等[9]比較了兩個(gè) 3 自由度并聯(lián)機(jī)械手的動(dòng)態(tài)性能,通過(guò)拉格朗日公式將其進(jìn)行配重優(yōu)化,選擇最優(yōu)的操縱器。Fan K. C. 等[10]建立了主軸的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,分析了機(jī)床主軸受結(jié)構(gòu)參數(shù)影響的靈敏度,找到了影響刀具位置精度的關(guān)鍵參數(shù)。Wu B. C.
等[11,12]提出了一種用于機(jī)床概念設(shè)計(jì)的兩級(jí)優(yōu)化方法,引用實(shí)例分析確定了結(jié)構(gòu)件的主要尺寸,在保證剛度不下降的同時(shí),使機(jī)器的重量最小化。
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結(jié)語(yǔ)
本文利用整機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析確定了機(jī)床的主要薄弱環(huán)節(jié),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合靜力學(xué)分析、模態(tài)分析、靈敏度分析、MATLAB 優(yōu)化設(shè)計(jì)等確定了影響加工中心工作臺(tái)動(dòng)力學(xué)性能的靈敏參數(shù)( Δx1 、Δx4 、Δx5 ) ,并以此為設(shè)計(jì)變量,以其前三階固有頻率、質(zhì)量和剛度為優(yōu)化目標(biāo)建立方程,利用理想點(diǎn)法求解得到了兼顧三 者的最優(yōu)尺寸參數(shù)。優(yōu)化后,工作臺(tái) X、Y、Z 三個(gè)方向的剛度分別提高了 6. 71% 、11. 49% 、10. 33% ,前三階固有頻率分別提高了 0. 95% 、0. 21% 、0. 35% ,質(zhì)量下降了 0. 33% 。
2024-11
本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過(guò)設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例,對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
2024-11
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用!本文摘要:通過(guò)對(duì)混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究,可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于:1)建 立 了 機(jī) 床 的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) … [了解更多]
2024-11
在機(jī)測(cè)量技術(shù)由于其成本低、檢測(cè)效率高、無(wú)需二次裝夾等優(yōu)勢(shì)被廣泛用于零件加工測(cè)量當(dāng)中,使得五軸加工中心和五軸鉆攻中心,同時(shí)又兼具測(cè)量功能。在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示,硬件部分主要是由高精度探頭、信號(hào)接收器、機(jī)床整個(gè)本體,軟件部分由機(jī)床控制系統(tǒng)、測(cè)量軟件等組成[8]。待零件加工完成… [了解更多]
2024-11
?加工精度是影響機(jī)床性能和產(chǎn)品質(zhì)量的主要難題,也是制約國(guó)家精密制造能力的重要因素。本文以五軸加工中心為對(duì)象,針對(duì)提升機(jī)床精度進(jìn)行了研究。并且隨著科技的發(fā)展,精密的儀器和零件在生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)的分量逐漸增加,在數(shù)控機(jī)床這種精密機(jī)器精度不斷提高的同時(shí),必須控制內(nèi)外界環(huán)境的隨機(jī)影響因素在… [了解更多]