数控加工中心采用高速电主轴,由于电主轴发热导致主轴工作端明显热延伸,严重影响加工精度。以数控精雕机用永磁同步电主轴为研究对象,通过建立热特性实验平台,测试电主轴在不同转速、不同工作条件下的特征温度和热误差数据,建立基于自然指数函数的电主轴轴向热误差预测模型。在不同的工况下对模型的补偿结果进行实验验证,验证结果表明:该预测模型简单、精度较高,且建模成本较低,可以快速应用到实际的加工环境中。

以高速陶瓷铣磨机床的横梁与立柱为研究对象,设计了环氧树脂混凝土填充结构,通过ANSYS Workbench有限元分析软件对原型不填充机身和填充结构机身的动、静态性能进行对比与分析,初步确认填充机身可提高陶瓷加工机床的动、静态性能。通过对填充环氧树脂混凝土机床的谐响应实验,验证了理论分析的正确性。结果表明:填充方法可运用于机床减振,提高机床动、静态性能;填充结构在减振抗振方面具有一定的优越性。

针对二级行星磨料抛光机的加工特点,采用Adams对其二级行星机构进行模拟仿真,研究分析工件运动轨迹的主要影响因素,得出抛光转速、抛光时间以及各级齿轮的传动比等参数对工件上任一点的运动轨迹的影响规律。结果表明,对于二级行星磨料抛光机,在确定其各级齿轮传动比后,工件任一点的运动轨迹已经确定,抛光时间、抛光转速均无法改变工件的运动轨迹;各级齿轮传动比是决定工件的运动轨迹的唯一因素,并且在各级齿轮中心距不变的条件下,第Ⅰ级齿轮传动比越大,第Ⅱ级齿轮传动比越小,抛光工件运动轨迹分布越均匀。

工业机器人实现加工作业时,工具端沿加工轨迹运动,且要满足加工的位姿要求。为了控制机器人末端工具工作点相对于工件的轨迹和位姿,建立面向工具坐标系的机器人运动学模型对机器人离线编程有重要意义。通过将工具坐标系与机器人连杆坐标系分离,研究针对工具坐标系的机器人运动学正、逆解。提出一种余弦定理结合圆心角定律的机器人空间三点圆弧轨迹规划方法,通过调用OpenGL图形库,进行机器人空间圆弧轨迹运动仿真,验证了算法的正确性,为本研究条件下机器人离线编程打下理论基础。

通过分析气动潜孔冲击器内部关键结构及其工作原理，建立气动冲击器的冲击系统数学仿真模型，再结合MATLAB语言以及其系统仿真工具SIMULINK，以市场上应用得比较广泛的一种气动冲击器作为实例进行仿真计算，并对影响气动冲击器性能参数的主要因素进行了分析。