国家科技重大专项(2012ZX04010021-001-004)
- 作品数：10 被引量：58H指数：4
- 相关作者：王民昝涛周霜高相胜胡建忠更多>>
- 相关机构：北京工业大学北京工研精机股份有限公司国家机床质量监督检验中心更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项北京市自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺理学一般工业技术更多>>
- 滚珠直线导轨副分形磨损模型及精度退化研究被引量：3
- 2016年
- 为研究滚珠直线导轨副磨损和精度损失规律,基于赫兹接触理论建立了滚珠直线导轨副力学模型。使用分形函数表征滚珠和滑块滚道接触区表面,并采用结构函数法求得滚道表面的分形参数。考虑滚珠和滑块滚道之间的润滑状态,在分形接触模型下对滚珠和滑块滚道接触区域的微分形表面进行了受力分析。基于粘着磨损理论分析了滚珠和滚道接触面微凸体的磨损过程,并在此基础上结合蠕滑理论建立了滚珠和滚道接触面的分形磨损模型。最后,以某型号滚珠直线导轨副为研究对象进行了仿真分析,得到不同载荷和不同跑合距离下滚珠直线导轨副磨损和精度退化规律。
- 王民蒋雄飞张巍周霜
- 机床滑动导轨副加速磨损退化试验建模与分析被引量：1
- 2015年
- 为了分析机床滑动导轨副加速退化试验中的磨损机理,建立了滑动导轨副在实际工况下的受力变形模型并计算得到导轨接触面间的接触力.设计了加速磨损退化试验,并基于Archard模型建立了机床滑动导轨副实际工况下磨损计算模型,主要建立了床身导轨接触面磨损模型.基于理论模型,采用加大滑动导轨负载力水平的方法,对加速磨损退化试验中的滑动导轨床身导轨接触面的磨损量和磨损曲线进行预测.结果表明:该模型可较好地指导实际的加速磨损退化试验参数设计和根据高负载下试验获得的床身导轨磨损量预测工作负载下的磨损.
- 王民范晓慧胡建忠昝涛
- 关键词：磨损滑动导轨
- 基于ANSYS的国产数控机床高速电主轴的仿真分析被引量：7
- 2012年
- 为了研究国产数控机床高速电主轴的静、动态性能,通过ANSYS分析软件建立了电主轴的简化有限元模型,对电主轴的静、动态特性参数进行了数值仿真分析;并采用实验模态测试技术验证了有限元模型的有效性和准确性;在此基础上,分析了电主轴支撑跨距对电主轴动态性能的影响规律,确定了电主轴跨距的最优范围.结果表明,有限元仿真与实验模态测试结合,能有效分析电主轴的动态性能,并实现结构的优化.
- 王民张新云昝涛张晋欣王海龙赵钦志张维
- 关键词：电主轴ANSYS动态特性模态分析
- 电火花机床主轴头的模态分析与减振设计被引量：4
- 2017年
- 针对某机床厂生产的SH50电火花机床在实际工作中主轴头振动较大的问题,通过实验测试和有限元仿真相结合的方法,分析了主轴头的模态特性,并通过测试主轴头的工作振型(operating deflection shapes,简称ODS),找出了主轴头实际工作中的薄弱环节。理论模态、实验模态和ODS三种结果相互印证,增加了有限元模型的可信度,并以此模型为基础对主轴头进行了减振设计。模态实验中改进了传统模态实验依靠经验选取测点或均匀布点时,对经验高度依赖且实验效率较低的弊端,采用有效独立法和模态置信度(modal assurance criterion,简称MAC)矩阵相结合的方法,实验前先进行测点优化,然后根据优化结果布置传感器和力锤位置,提高了模态实验的精度和效率。结果显示,在主轴头结构上增加一个背板,能够提高主轴头频率,远离工作频率的共振范围,起到减振的目的。
- 王民牛焕焕高相胜王敏达
- 关键词：机床模态分析减振设计
- 滚珠丝杠副精度保持性加速退化试验方法被引量：7
- 2016年
- 为了研究滚珠丝杠副精度保持性,实现快速预测其精度寿命,建立了其精度保持性加速退化试验方法.利用滚珠丝杠副磨损物理仿真模型开展了滚珠丝杠副精度保持性加速退化仿真试验.结果表明:实现了滚珠丝杠副寿命的快速预测,为开展精密滚珠丝杠副精度保持性加速退化试验研究提供了理论依据.
- 王民孙瑞张巍孔德顺周霜
- 关键词：滚珠丝杠副磨损
- 宽频带多重动力吸振器薄壁件铣削振动控制被引量：5
- 2018年
- 薄壁零件在整个铣削加工过程中由于材料去除壁厚发生变化而导致其振动频率发生迁移,具有明显时变振动的特点。为了对整个铣削加工过程中振动的有效控制,提出了一种新型的宽频带分布式多重动力吸振器。在零件每个模态阵型敏感点位置处布置多组动力吸振器贴紧排布,令各动力吸振器固有频率不相等,以实现时变切削振动的最优控制。此外,各动力吸振器的设计参数采用全局优化方法进行设计,以壁厚连续变化过程中各敏感点频率响应函数幅值最小化为优化目标函数,通过有限元软件中的目标驱动优化模块得到各吸振器的最佳参数。最后对装有多组吸振器的薄壁零件不同壁厚不同位置点的频响幅值进行分析,验证该方法的有效性。结果表明,该动力吸振器一次安装调整即可实现零件铣削加工全过程中时变切削振动的有效控制,零件的频响函数幅值整体降低85%以上。
- 王民刘宇男刘宇男昝涛高相胜
- 关键词：薄壁零件振动控制动力吸振器宽频带频响函数
- 双螺母定位预紧滚珠丝杠副轴向接触刚度分析被引量：24
- 2014年
- 提出一种新的滚珠丝杠副刚度分析方法,建立螺母所受轴向力与滚道正压力之间的关系,分析滚道接触点处的法向变形与螺母相对于丝杠的轴向位移之间的关系。综合考虑滚珠、螺母和丝杠滚道的几何参数,将接触角、公称半径以及螺旋升角作为未知量,建立滚珠丝杠副接触角模型。在此基础上,根据Hertzian接触理论建立了滚珠丝杠副的轴向刚度模型,该模型综合考虑了接触角的变化与滚道正压力之间的耦合关系。根据所建立的刚度模型分别研究了单螺母滚珠丝杠副和双螺母定位预紧滚珠丝杠副的刚度特性。研究结果表明,对于几何参数相同的滚珠丝杠副,在外加轴向力较小时双螺母预紧滚珠丝杠副的刚度明显大于单螺母滚珠丝杠副,随着外加轴向力的增大它们的刚度值逐渐趋近,最后达到相同;双螺母定位预紧滚珠丝杠副的预紧力越大,初始刚度值越大。
- 胡建忠王民高相胜昝涛
- 关键词：接触刚度滚珠丝杠副预紧力接触角赫兹接触理论
- 基于ARIMA的磨削颤振预测方法被引量：4
- 2016年
- 磨削颤振会加剧砂轮的磨损并对磨削加工质量造成严重影响,甚至会对磨床本身造成破坏.为了避免磨削颤振的发生,提高磨削加工效率,通过对磨削过程振动信号进行分析,提取固有频率频带能量百分比R作为磨削颤振的特征量,提出一种基于自回归积分移动平均(autoregression integrated moving average,ARIMA)模型的磨削颤振预测方法.试验结果表明:在磨削过程中,固有频率频带能量会随着磨削状态的变化而变化,利用稳定磨削状态下的固有频率频带能量百分比建立ARIMA预测模型,预测结果与真实值十分接近,能够准确预测磨削颤振的发生.
- 王民冯猛姚子良昝涛
- 关键词：磨削颤振
- 利用轴承状态信息的维修决策被引量：4
- 2016年
- 针对当前机床轴承的可靠性评估不涉及使用过程中状态特征量的特点,提出了基于状态量监测维修的视情维修决策.首先,通过加速度传感器采集轴承的运行状态信息.然后,对其提取均方根、频率中心等状态特征量,并建立了以威布尔分布为失效率函数的比例风险模型(Weibull proportional hazard model,WPHM),再通过牛顿迭代法结合同类型部件的寿命数据估算出风险模型中的3个参数.最后,建立了基于威布尔比例风险模型的维修时机决策模型,利用同类型部件寿命数据确定维修的失效阈值,根据此阈值即可进行维修决策.结果表明:该决策能够明显提高机床轴承的可利用率,最大程度地发挥机床的有效寿命.
- 昝涛周霜王民高相胜郭聪聪
- 关键词：牛顿迭代法
- 基于圆检验的数控机床几何误差辨识
- 2017年
- 为了准确地辨识出三轴立式数控机床的各项几何误差,通过多体系统理论建立了三轴立式数控机床圆运动轨迹数学模型,分析了数控机床圆检验中典型误差对机床圆运动轨迹的影响机理.考虑多种几何误差对机床圆检验运动轨迹的影响,提出了一种基于最小二乘法和多项式误差模型的几何误差辨识方法,该误差辨识方法可以辨识出三轴立式数控机床的21项几何误差.数值仿真结果表明:该误差辨识方法具有准确性和可行性.
- 王民李家富昝涛马钢建周霜
- 关键词：数控机床
