进给系统作为立式加工中心的重要部件之一,其振动特性对产品的加工质量具有重要影响。以某大型立式加工中心为研究对象,建立了滚珠丝杠进给系统的刚柔耦合模型,分析进给系统的丝杠动态特性,研究了丝杠在不同转速范围内的振幅变化规律,分析了滚珠丝杠的静态和动态力学响应。模拟仿真的结论验证该大型立加机床进给系统能达到设计要求,并为大型立加机床进给系统的设计优化提供了理论依据。

传统生产线在规划设计阶段经验性依赖较强,设备联调耗时长,并且在生产加工过程中较难直观展示生产线真实动态。为解决以上问题,以刹车盘柔性制造生产线为研究对象,综合面向对象技术、仿真建模技术和模块化技术,采用SolidWorks、CINEMA 4D、Unity 3D软件和MySQL数据库,建立生产线的数字孪生模型,实现生产线的制造过程仿真、流程优化、碰撞监测、机器人轨迹优化和虚实同步,以解决生产线前期规划困难的问题,节省设备调试阶段时间,提高生产线可视化水平。结果表明:通过对该生产线进行虚拟优化与实时仿真,可有效提高设备利用率、显著减少设备间碰撞干涉、虚实同步偏差在800 ms内,能有效提高车间管理效率。研究结果为其他类型的柔性制造生产线搭建提供了参考。

针对降低直驱转台质量防止惯性影响其加工精度的问题,开展动静态特性分析、响应面构建、灵敏度分析以及NSGA-II遗传算法优化;对比、分析优化前与优化后的直驱转台加工参数。结果表明:优化后的参数不仅能够更好地满足加工需求,而且可提高直驱转台的刚度和1阶固有频率,显著降低该型号直驱转台的质量。

在传统生产线制造过程中,由于质量信息离散化,获取数据和存储信息不及时,过程质量状态不能实时监控等,造成产品质量异常问题处理不及时、生产成本浪费以及工序能力判断不准确等问题。为解决此问题,以主轴箱箱体加工生产线为研究对象,提出基于指数加权移动平均法(EWMA)的零件加工过程动态质量控制解决方案。利用指数加权移动平均法(EWMA)优化、OPC实时数据采集系统、Web开发平台、MySQL数据库等集成建立了QMS质量控制架构模型。实时采集主轴箱生产线制造过程中的质量数据并进行传输,得到过程质量监测的信息数据。结合EWMA分析主轴箱箱体加工过程中关键质量特征值的控制范围,并将绘制的SPC控制曲线显示在客户端,有效提高质量控制的实时性与准确性。

为探究不同曲率型面加工中温度场和力场的差异性,利用Deform平台建立曲率k分别为-0.05、0、0.05、0.33 mm-1的铣削数值模型。设计单因素控制方案完成仿真试验,分析各曲率型面铣削刀具-工件温度场和刀具受力数据的变化规律。观察相同加工参数组在不同曲率模型下刀具轴向力Fz的近似性规律。结果表明:不同曲率数值模型的温度场和力场数据差异小,同工艺参数下具有近似性,且宜选用曲率k=0的数值模型获取叶片变形载荷数据。

针对大型挖掘机回转液压系统能量浪费较大的问题，以某企业CEDl000—7挖掘机为研究对象，在研究其传统开式液压回转系统能量损耗的基础上，分析该系统原理，设计出闭式回转系统。通过闭式回转系统模型搭建、理论计算和AMESim软件仿真，得出挖掘机闭式回转系统仿真曲线，验证该闭式回转系统较开式回转系统节能1 195．5 kJ。