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物体的刚度和强度都是物体本身的属性,外界环境的改变,对物体的这两个属性的影响不大,比如温度、湿度等。(是在温度变化不大的范围内,不会对物体内部结构造成变化。)衡量物体的刚度的物理量为弹性模量,一般添加合金材料
机床的静刚度与零部件的结构设计和制造装配质量都有关系,它不仅影响加工精度,也影响机床的动刚度。
车身结构、材料和工艺是影响车身刚度的主要因素。通常,我们使用CAE分析来计算某个车身结构的车辆刚度和局部刚度,然后通过一些方法来优化结构以增加刚度。比如“日式”型车架的刚度肯定比“口式”型车架好,这是通过结构优化增加
在自然界,动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。在工程上,有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳,或在流场中发生颤振等灾难性事故。因此在设计中,必须按规范要求确保结构有足够的刚度
影响结构强度刚度的主要因素是:承载的零件、构件的结构形状,截面形状,支撑位置、刚性、强度的合理性,选取材料、热处理的合理性,等.
影响因素:金属的本性、晶体结构、晶格常数。刚度取决于原子间结合力的大小,数值只与金属的本性、晶体结构、晶格常数等有关,而金属的合金化、加工过程及热处理对它的影响较小。
影响机床部件刚度的要素:①结合面触摸变形的影响;②摩擦力的影响;③低刚度零件的影响;④空隙的影响。刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。
影响零部件刚度的因素有哪些?
②动、静刚度:主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。③速度适应性:允许的最高转速和转速范围,主要决定于轴承的结构和润滑,以及散热条件。机床主轴的加工都有哪些要求:一、主轴材料的刚度要求材料的刚度可通过弹性
通俗的讲,机床动态刚性是指机床抵抗受迫振动的能力大小,术语上称为固有频率的大小。刀具在切削的时候是高速旋转的,旋转切削及材料内部不均匀或者杂质引起振动。切削部位是整台设备的振动源。设备的丝杠系统、导轨系统,床身
机床的刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力,机床的刚度越大,动态精度越高。机床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于构件本身的材料性质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不
构件的刚度是:指构件抵抗变形的能力,是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位
数控机床床身、主轴组件的刚度指的是什么?
后端定位多用于普通精度的机床的主轴部件;两端定位一般用于较短或能自动预紧的主轴部件;前端定位一般多用于高精密机床的主轴部件 轴承的配置形式要从主轴的转速、要求的刚性、旋转精度和承载能力等方面综合考虑。·主轴轴承配置
加工中心直结式主轴 直结式主轴在高速加工中心和钻攻中心用得比较多,通常转速都能达到12000转。转速和切削力成一个反比函数,基本上转速越大切削力越小,所以直结式主轴切削力是不如皮带式主轴的。皮带式主轴胜在更加稳定
1、齿轮传动方式,带有变速齿轮的主传动是大、中型数控机床采用较多的传动变速方式。这种方式通过少数几对齿轮降速,扩大输出转矩,满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。数控机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速
1、带有变速齿轮的主传动 大、中型数控机床采用这种变速方式。通过少数几对齿轮降速,扩大输出转矩,以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。2、通过带传动的主传动 主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速
精密主轴部件的形式主要有液体静压轴承主轴、空气静压轴承主轴、电动机主轴等。其中,液体静压轴承主轴具有回转精度高、刚度较高、转动平稳、无振动的特点,因此被广泛应用于超精密机床中;空气静压轴承主轴的工作原理与液体静压轴
精密主轴部件几种形式的各自优缺点
在自然界,动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。在工程上,有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳,或在流场中发生颤振等灾难性事故。因此在设计中,必须按规范要求确保结构有足够的刚度
影响结构强度刚度的主要因素是:承载的零件、构件的结构形状,截面形状,支撑位置、刚性、强度的合理性,选取材料、热处理的合理性,等.
影响因素:金属的本性、晶体结构、晶格常数。刚度取决于原子间结合力的大小,数值只与金属的本性、晶体结构、晶格常数等有关,而金属的合金化、加工过程及热处理对它的影响较小。
影响机床部件刚度的要素:①结合面触摸变形的影响;②摩擦力的影响;③低刚度零件的影响;④空隙的影响。刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。
影响部件刚度的因素
多主轴加工中心的优越性是由其结构特点所决定的。床身、立柱、主轴、工作台、刀库、冷却和润滑系统以及它们之间的结构联系,加之各数控轴的驱动和控制,这构成了一台加工中心的主要结构。多主轴加工中心核心技术:(1)极高的生产效率和适应性:由于使用了无换刀时间等技术,所以设备运行中非加工时间被有效地降低,从而实现了高生产率。由于所有的主轴都有自己的刀库系统,所以每个主轴都可以满足不同加工方式的要求,实现了良好的适应性。通过快速锁紧定位装置将夹具定位,降低了工件夹具的换位时间。(2)无换刀时间:在另一根主轴运行的同时,设备在后台完成换刀。在进入加工位置之前,主轴已达到所要求的速度。基于此原则,主轴加速、减速和换刀时间将从循环时间中扣除。(3)优化的多主轴系统:根据应用条件和客户要求来确定主轴的数量,最多可以安装10根主轴。针对所有主轴的用途,对其进行优化。主轴的加工范围包括攻螺纹、钻削、磨削、激光、铣削以及强力加工等。(4)无工件重复夹紧:TransFlex可以安装最多10个卧式或者立式主轴,同时配以最多可达5轴的工件定位系统,从而能够在大多数情况下,完成单个工件的多面加工。(5)突出的动态性能,配以直线电动机。TransFlex具有高速度和高加速度,通过在X、Y和Z向上使用直线电动机,能够实现非常高的插补和定位公差。(6)辅助时间短,设备可自动完成夹具的更换,同时可以在数秒内完成主轴上的整个刀盘更换,还可根据生产要求来确定每个刀盘上的刀具数量。多主轴加工中心加工特点:能够实现极高产能是多主轴卧式加工中心区别于其它类型加工中心最突出的优点之一。例如一台四主轴双工作台卧式加工中心可以同步加工四个工件,而与此同时,机床操作人员可以为另一个工作台装夹待加工工件。当机床加工空间内的工件被加工完毕后,两个工作台绕其对称轴线翻转,实现两个工作台的位置互换。机床执行新一轮的加工过程,操作人员则同时实施工件的装卸。此过程周而复始。由此可见,在加工节拍与工件装卸时间相互配合很好的情况下,机床几乎可以实现连续性生产。使用这种机床对于有些零件的加工甚至可以达到年产十万件以上。当然,对于具体零件加工的年产能与其具体加工内容和要求密切相关,不可一概而论。
主轴组件是机床主要部件之一,它的性能对整机性能由很大的影响。主轴直接承受切削力,转速范
围又很大,所以对主轴组件的主要性能特提出如下要求:
(1)回转精度
主轴组件的回转精度,是指主轴的回转精度。当主轴做回转运动时,线速度为零的点的连线称为
主轴的回转中心线。回转中心线的空间位置,在理想的情况下应是固定不变。实际上,由于主轴组件
中各种因素的影响,回转中心线的空间位置每一瞬间都是变化的,这些瞬时回转中心线的平均空间位
置成为理想回转中心线。瞬时回转中心线相对于理想回转中心线在空间的位置距离,就是主轴的回转
误差,而回转误差的范围,就是主轴的回转精度。纯径向误差、角度误差和轴向误差,它们很少单独
存在。当径向误差和角度误差同时存在时,构成径向跳动,而轴向误差和角度误差同时存在构成端面
跳动。由于主轴的回转误差一般都是一个空间旋转矢量,它并不是所有的情况下都表示为被加工工件
所得到的加工形状。
(2)刚度
主轴部件的刚度是指受外力作用时,主轴组件抵抗变形的能力。通常以主轴前端产生单位位移时
,在位移方向上所施加的作用力大小来表示。主轴组件的刚度越大,主轴受力变形就越小。主轴组件
的刚度不足,在切削力及其它力的作用下,主轴将产生较大的弹性变形,不仅影响工件的加工质量,
还会破坏齿轮、轴承的正常工作条件,使其加快磨损,降低精度。主轴部件的刚度与主轴结构尺寸、
支承跨距、轴承类型及配置型式、轴承间隙的调整、主轴上传动元件的位置等有关。
(3)抗振性
主轴组件的抗振兴是指切削加工时,主轴保持平稳地运行而不发生振动的能力。主轴组件抗振兴
差,工作时容易产生,不仅降低加工质量,而且限制了机床生产率的提高,使刀具耐用度下降。提高
主轴抗振兴必须提高主轴组件的静刚度,采用较大阻尼比的前轴承,以及在必要时安装阻尼器。另外
,使主轴的固有频率远远大于激振力的频率。
(4)温升
主轴组件在运转中,温升过高会引起两方面的不良后果:一是主轴组件和箱体因热彭涨而变形,
主轴的回转中心线和机床其它组件的相对位置会发生变化,直接影响加工精度;其次是轴承等元件会
因温度过高而改变已调好的间隙和破坏正常润滑条件,影响轴承的正常工作。严重时甚至会发生“抱
轴”。数控机床一般采用恒温主轴箱来解决恒温问题。
(5)耐磨性
主轴组件必须有足够的耐磨性,以能长期保持精度。主轴上易磨损的地方是刀具或工件的安装部
位以及移动式主轴的工作部位。为了提高耐磨性,主轴的上述部位应该淬硬或氮化处理。主轴轴承也
需有良好的润滑,以提高耐磨性。
1、弹体结构中对刚度影响较大的部位采用形状记忆合金材料(如加强筋),当这样在气动热作用下,由于形状记忆合金材料的弹性模量随温度增加,可以有效的提高结构刚度。但这种方法需要布置大量的形状记忆合金在结构中,很难进行实际应用;
2、把形状记忆合金纤维埋入层合板中形成形状记忆合金增强复合材料 (Shape MemoryAlloy Hybrid Composite,简称SMAHC)来实现对结构进行控制。
SMA纤维在埋入前需要拉伸至塑性变形,加热过程中由于两端被约束住,无法回到其原先的长度,将会产生很大的回复应力,利用这种回复应力作为驱动力可以实现对结构的控制,也可以改变结构的内力分布和刚度特性。同时SMA本身的弹性模量在相变过程中也会发生很大变化,可以有效地改变结构刚度。
3、与制成复合材料不同,在结构中离散地布置预拉伸的形状记忆合金丝,对其施加温度进行主动控制,在结构局部产生驱动力,改变结构内部的应力状态,实现刚度控制。采用主动应变能调整对结构进行刚度控制,利用形状记忆合金丝驱动器埋入结构中进行加热驱动控制,以固有频率的变化反映结构刚度变化。
扩展资料
静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构的固有频率来衡量;
如果动作用力变化很慢,即动作用力变化的频率远小于结构的固有频率时,可以认为动刚度和静刚度基本相同。否则,动作用力的频率远大于结构的固有频率时,结构则不容易变形,即变形较小,此时结构的动刚度相对激扰较大。
但动作用力的频率与结构的固有频率相近时,有可能出现共振现象,此时动刚度最小,变形最大。因此,动刚度是衡量结构抵抗预定动态激扰能力的特性。
参考资料来源:百度百科-静刚度
参考资料来源:百度百科-刚度控制
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