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MKQ8312数控凸轮轴磨床动态性能分析及结构改进研究作者：刘海晶来源：《科技创新导报》 2011年第17期刘海晶(广东省机械高级技工学校广东广州 510450)摘要:数控凸轮轴磨床作为汽车、摩托车等零部件的工作母机,要求具有合理的结构和动态性能。
MKQ8312数控凸轮轴磨床是专为汽车、摩托车、内燃机、发动机、油泵等生产厂家设计制造的专用设备,MKQ8312数控凸轮轴磨床动态性能分析及改进,对于新机床结构动态性能的改善、加工精度的提高、开发周期的缩短和开发成本的降低无疑是十分重要的。
关键词:数控凸轮轴磨床动态特性结构改进中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(b)-0102-021 国内外数控凸轮轴磨床研制现状在各种金属切削机床中,磨床的NC、CNC化进展最慢,80年代初欧美及日本先后开发CNC控制的无靠模凸轮轴磨床,90年代初开始形成商品化。
国外较典型的机型有:德国Schaudt公司CF5型CNC磨床,Fortuna、Werke公司FN3CNC磨床,英国Butler Newall公司Camtronic型CNC 磨床,日本日平3LCNC磨床等等。
国外,机床结构的动力学修改和动态优化设计等方面的研究发展很快,普遍采用有限元法对机床部件及整机进行动态特性分析,并已用于高速机床的开发和研究中如:西班牙的M.Zatarain用有限元方法对立柱移动式铣床进行模态分析;韩国科学技术高级学院JungDoSuh和DaiHilLee用有限元方法分析高速机;M.A.Elbestawi分析了高速铣削和磨削相结合的加工方法;Chi-Wei Lin等利用有限元模型与动态试验相结合的方法等。
床的主轴外壳的阻尼特性,并用有限元法对高速铣床的滑块结构进行分析。
相比之下,国内数控凸轮轴磨床起步较晚,投入不足,因而发展较慢,但也取得了一些可喜的成绩。
如湖南大学国家高效磨削技术工程研究中心经过几十年艰苦努力,研制了一代比一代先进的凸轮轴磨床。
大型立式螺旋搅拌磨机应用现状卢世杰;孙小旭【摘要】介绍了国内外大型立式螺旋搅拌磨机的基本结构、工艺流程以及主要特点,并详细叙述了大型立磨机在矿物资源细磨或超细磨中的具体应用现状.大型立磨机因具有节能、高效、投资少等显著特点,其推广应用必能促进矿山资源的综合利用和节能降耗.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P38-42)【关键词】立磨机;矿物加工;细磨;超细磨;应用【作者】卢世杰;孙小旭【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100160;北京矿冶研究总院,北京100160【正文语种】中文【中图分类】TD453+.91 引言众所周知，工业矿物加工的细磨以前主要采用球磨机来完成，但是随着矿物资源的变化以及加工成本的上升，人们更加注重细粒嵌布共生矿物的高效解离上。
传统球磨机很难达到目标要求，因此人们试图寻找和发明更高效、更节能、更超细的粉磨设备。
在此背景下，立式螺旋搅拌磨机就应运而生了。
20世纪40年代，国外开始研制搅拌磨机，1948年高速搅拌磨机(Du Pont砂磨机)问世，1952年日本河端重胜博士发明了塔磨机。
直到上世纪60年代，各种搅拌磨机才开始迅速出现［1－2］。
现如今，国内外已经有多种类型的立式螺旋搅拌磨机。
2 立磨机结构及工艺流程分析2.1 Metso VERTIMILL美卓(Metso)公司的立磨机(VERTIMILL)研发于1980年，为一种大型立磨机，此磨机是一款机械结构非常简单的设备，磨矿腔室内挂有一个搅拌螺杆，利用球面滚柱轴承予以支撑，并采用一台定速电机和一套行星齿轮减速器进行驱动。
如图1所示为一台标准配置的大型立磨机及其主要组件。
图1 VERTIMILL标准配置及主要组件如图1所示，美卓公司的大型立磨机主要有垂直筒体、螺旋体、分级设备及驱动装置等部分组成。
此款立磨机使用垂直安装于磨腔内的螺旋式搅拌器对介质和矿浆进行搅拌，搅拌器边缘线速度约为3m/s～5m/s，研磨介质一般为高密度钢质或陶瓷球。
大型数控龙门平面磨床动态特性的有限元分析*董凯夫1,2,翁泽宇1,沈晓庆1,卢 波1,段京虎1,扬 托1(1.浙江工业大学机电工程学院,浙江杭州310014;2.杭州机床集团有限公司,浙江杭州310022)摘 要:磨床的动态特性影响加工质量和切削效率。
本文建立了某大型数控龙门平面磨床的三维有限元模型,通过有限元动力学分析,得到该磨床的各阶模态参数,分析了各阶振型对机床动态特性影响,为大型数控龙门平面磨床结构的改进设计提供了理论依据。
关键词:动态特性;有限元分析;平面磨床中图分类号:T G586 文献标志码:A机床振动使工件和刀具的相对位置和相对速度发生变化,切削过程变得恶化,限制了加工质量和切削效率。
而机床的振动按其产生的原因可以分为自由振动、受迫振动和自激振动。
自由振动的频率是系统的固有频率,受迫振动的频率是激振频率,自激振动的频率接近于系统的固有频率。
因此研究机床结构的动态特性即机床的固有频率和振型是分析评价机床动态性能的重要指标。
模态分析主要是用于确定结构的动态特性:固有频率和振型。
本文以某种型号的大型数控龙门系列平面磨床作为研究对象。
首先对磨床进行模态分析,得到磨床的各阶固有频率和它们的振型,并对各阶振型进行分析,为磨床的改进提供可靠的依据。
1 模态分析的基本理论一个具有N个自由度的粘性阻尼系统,其自由振动方程可表示为:[M]{ }+[C]{u }+[K]{u}=0(1)其中[M]、[C]、[K]分别为系统的质量、阻尼及刚度矩阵,{u}为系统各点的位移响应向量。
[M]、[K]通常为实系数对称矩阵,而[C]则为非对称矩阵,因此上面的方程是1组耦合方程,当系统自由度很大的时候,求解非常困难。
将上述耦合方程变为非耦合的独立方程组,这就是模态理论所要解决的问题。
令:[u]=[{ 1}{ 2} { r} { n}]{q}(2)其中:[ ]=[{ 1}{ 2} { r} { n}]为振型矩阵; {q}为模态坐标;{ r}为第r阶振型。
机床结构动态性能研究综述刘康康（北京信息科技大学机电工程学院，北京100192）摘要--阐述了机床结构动态性能的研究现状及范围，从整机动态性能、关键部件动态性能，以及结合部动态性能三个方面进行论述分析给出具体实例，并给出了进一步研究的建议。
关键词:整机动态性能；关键部件动态性能；结合部动态性能Abstract--This paper expounds the present situation of the study on dynamic performance of machine tool structure and the scope, key components from the machine dynamic performance, dynamic performance, dynamic performance and the integration of three aspects discusses analysis of specific examples, and gives Suggestions for further research.Key words The machine dynamic performance The dynamic performance of key parts Integration of dynamic performance0引言社会生产中数控机床的使用范围越来越广，生产对机床的要求也越来越高，除了要求机床重量轻、成本低、使用方便和具有良好的工艺可靠性外，还要求机床具有良好的加工性能。
事实证明，随着机床加工性能的不断提高，对机床结构动态性能的要求也随之增加。
本文在对机床结构动态性能进行研究时，将机床结构动态性能定义为机床整体或者机床某子结构在动态力作用下所表现出的性能，包括模态、阻尼和动刚(柔)度等。
经过大量的文献调研，围绕机床结构动态性能的相关研究，并在分析与总结的基础上进行归纳，同时提出进一步研究的建议。
２００７年第３期（总第１７１期）大型磨床床身起吊时的有限元分析木仇葳１汪中厚１黄海涛２蔡新娟２上海理工大学１（２０００９３）上海机床厂有限公司２（２０００９３）摘要运用三维软件Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ对某大型磨床床身进行了精确的几何建模，同时应用Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ及其子模块Ｐｒｏ／Ｍｅｃｈａｎｉｃａ模拟了床身起吊时的各种实际起吊姿势，在考虑到自身重力的作用下，对大型磨床床身模型进行了强度仿真分析，得出了有益的结论。
关键词磨床有限元Ｐｒｏ／Ｍｅｃｈａｎｉｃａ应力强度分析大型磨床的床身在加工和安装过程中常常需要对床身进行起吊，翻转等工序。
由于床身尺寸长、自身比较重，而且为提高工作效率一般采用两点起吊方式，因此在进行此类操作后，有可能出现因床身强度不足而产生裂纹等缺陷。
本文就是运用Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ及其子模块Ｐｒｏ／Ｍｅｃｈａｎｉｃａ三维分析软件，建立床身的精确几何模型和物理模型，在考虑到自身重力的作用下，进一步分析了各种实际起吊工况时的床身强度，从而能够帮助判断实际操作人员在起吊床身时是否因操作不当而引起应力过大而产生裂纹等缺陷。
为了找到床身在各种起吊方式下，何处的应力最大，我们采用了有限元分析方法。
现代有限元分析方法就是在产品的设计阶段通过三维软件在计算机中建立机械零部件的数字化模型，并赋予其物理特性，在外界载荷作用下，可以自动找出机械零部件的每一点的应力大小，从而可以判断该零部件是否会出现强度不足以及何处强度最薄弱的问题。
本文通过应用Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ和其子模块Ｐｒｏ／Ｍｅｃｈａｎｉｃａ三维分析软件对磨床床身进行了有限元仿真和分析，考虑到了八种实际操作中会出现的起吊方式，得到了每一种起吊方式的自身重力作用下的床身应力分布，找到了最大应力出现的位置，以及最危险的起吊方式。
复杂（有很多肋板）。
对于这种大型复杂模型，如果直接用实物来进行实验的话，不仅成本高而且很难找到强度薄弱的地方。
