机械工程中的机床刚性分析
机械设计与制造的毕业论文
机械设计与制造的毕业论文机械设计与制造的毕业论文摘要：随着科技的发展和人们对生活质量的不断追求，现代机械制造业已经成为国民经济发展中的重要支柱，机械设备在各个领域的应用和发展也越来越广泛。
作为机械工程专业的学生，需要学会运用所学知识及工具对具体问题进行分析和解决，本论文主要就一款高精度数控加工中心进行设计与制造分析探讨。
关键词：机械设计，数控加工中心，制造分析一、引言数控加工中心作为目前最现代化、最高效的加工设备，主要作用是制造高精度、高自动化、高质量的零部件。
在国内市场上，随着数控加工中心在机械行业中的不断普及和应用，市场需求量在逐年上升。
但是，国内数控加工中心技术水平和生产水平相对于国际先进水平还存在一定的差距，这既是机械行业面临的问题，也是我国制造业发展的一个难点之一。
因此，探究数控加工中心的设计与制造分析，对于提高我国高端制造业技术水平及增加制造业发展的经济效益具有十分重要的现实意义。
二、数控加工中心的系统分析数控加工中心主要由下面四部分组成：（1）机床部分：包括机身、工作台、主轴和进给轴等核心部分。
（2）数控系统：由计算机、数控器、输入输出设备和运动控制系统等组成。
（3）刀库部分：用于存放各种不同的加工刀具，以实现各种复杂的加工工艺。
（4）液压系统：该系统的主要作用是驱动和控制机床各个执行部件的动作。
三、数控加工中心机床设计分析1.机身设计机身是数控加工中心的主体结构，主要承担数控加工中心各个部位的装配和固定作用。
其材质应该是高质量，例如可使用钢铸件加工。
2.工作台设计工作台是用来承载工件的部分，在加工过程中，工作台需要保持平稳运动，对加工品质有很大的影响。
最好选择可独立调整的平面工作台，以便适应不同形状和尺寸的工件。
3.主轴设计主轴部分是数控加工中心的核心部分，直接关系到数控加工中心的成型质量。
主轴的设计应该符合加工精度的要求，并且要具备高刚度和高效率的特性。
4.进给轴设计进给轴是数控加工中心的一个主要部分，控制精度也十分重要。
机械工程中的切削力仿真分析
机械工程中的切削力仿真分析机械加工过程中，切削力是一个非常重要的物理量，它的大小和方向会直接影响到加工精度和工件表面质量。
然而，在实际加工过程中，切削力是很难直接测量的，所以需要通过仿真分析的方法来预估切削力的大小和方向。
本文将探讨机械工程中的切削力仿真分析方法及其应用。
1.切削力的来源在机械加工中，切削力主要来自于以下几方面的因素：(1)切削区的物理特征：包括切削区的切削角、切削深度、进给量等几何参数，以及刀具和工件材料的硬度、强度等物理特性。
(2)加工参数：如刀具的锋角和后角、材料的切削速度、进给速度和切削深度，以及加工冷却液的流量和压力等。
(3)机床和刀具状况：机床和刀具的刚性、精度和磨损等因素也会对切削力产生影响。
2.切削力的计算方法切削力的计算方法主要分为经验公式法和数值仿真法两种。
其中，经验公式法主要是通过根据历史数据和经验关系来推导计算公式，一般适用于简单的加工过程和较为常见的材料；数值仿真法则是通过建立切削过程的物理模型来进行计算和分析，可以较为准确地预测切削力的大小和方向，适用于较为复杂的加工过程和材料。
数值仿真法主要分为有限元法和边界元法两种。
其中，有限元法是通过将加工过程抽象为一个有限元模型，在这个模型中计算力学变量的变化，来预测切削力的大小和方向；而边界元法则是通过在加工区域的表面上定义边界条件和切割区，并在此基础上计算力的分布，来预测切削力的大小和方向。
3.切削力仿真在机械工程中的应用切削力仿真在机械工程中有着广泛的应用，下面列举几个代表性的应用场景：(1) 优化加工参数：通过切削力仿真，可以预测不同加工参数下的切削力变化规律，寻找最优的加工参数组合，从而提高加工效率和加工质量。
(2) 帮助工艺设计：通过切削力仿真，可以较为准确地预测加工过程中的力和应力分布情况，帮助设计师对工艺进行合理设计，提高工件的稳定性和可靠性。
(3) 优化机床结构：通过切削力仿真，可以了解不同机床设计的刚性和精度，寻找最优的机床结构和机床参数组合，提高机床的性能和可靠性。
基于Fanuc Servo Guide软件的刚性攻丝参数设定与调整
基于Fanuc Servo Guide软件的刚性攻丝参数设定与调整张丽;朱强【摘要】为了解决零件加工中心在刚性攻丝时螺纹乱牙的问题,通过Fanue Servo Guide软件的联机测试,对系统参数进行设定与调整,以达到高速高精加工螺纹的目的.经实际运用,该实施方案可靠性强,对工程实践应用具有一定的参考价值.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(017)006【总页数】3页(P94-96)【关键词】刚性攻丝;Fanuc Servo Guide;参数设定【作者】张丽;朱强【作者单位】芜湖职业技术学院机械工程学院,安徽芜湖241006;芜湖职业技术学院机械工程学院,安徽芜湖241006【正文语种】中文【中图分类】TH161在零件加工中，螺纹加工应用十分广泛。
数控机床的刚性攻丝功能具有高速、高效的特点，特别是其能够加工深孔螺纹的优势越来越得到用户的认可［1-2］。
但在常规的螺纹加工中，用户按照机床说明去设置对应的系统参数时，却往往难以达到预期效果，经常会出现螺纹乱牙现象。
为了解决零件加工中心在刚性攻丝时的螺纹乱牙问题，通过Fanuc Servo Guide软件调试，分析z轴的进给速度及其同步误差，对系统参数进行优化与调整，以求实现高速高精螺纹加工。
1 刚性攻丝原理理论上，在进行螺纹加工时，当主轴旋转1转后，z轴的进给总量应该等于丝锥的螺距［3］:式中:P—丝锥的螺距，mm;F— z轴的进给量，mm/min;S—主轴转速，r/min。
由式(1)可以看出，加工时P要保持恒定，F和S的比值要保持不变才能达到攻丝的要求，z的进给要和主轴转速保持同步;如果控制主轴的转速与z轴的进给量总是保持同步，那么螺纹加工的精度就可以得到保证，这种方法称为“刚性攻丝”［4］。
刚性攻丝就是针对上述要求在机床主轴上加装位置编码器，将主轴旋转的角度位置信息反馈给数控系统形成位置闭环，同时与z轴进给建立同步关系，保证主轴旋转角度和z轴进给位移的线性比例关系［5］。
简单的机械知识点总结
简单的机械知识点总结机械工程是一门研究机械的设计、制造、控制和维护的学科，它涉及到机械运动、能量转换、结构分析等方面的知识。
在工程领域中，机械工程是最为重要的学科之一，它对于各种机械设备和系统的设计、制造、运行和维护都发挥着重要的作用。
本文将从机械运动、机械能量、机械结构、机械设计和机械制造等方面对机械知识进行总结，以便帮助读者对机械工程有一个基本的了解。
1. 机械运动机械运动是指物体在空间中相对位置发生变化的过程。
常见的机械运动有直线运动、往复运动、转动运动等。
直线运动是指物体在一条直线上作来回或单向的运动，如汽车在高速公路上行驶。
往复运动是指物体以直线的形式在两个相对的方向上作来回运动，如活塞在汽车发动机中的运动。
转动运动是指物体绕着某个轴心旋转的运动，如车轮的旋转。
机械运动的特点是它可以通过一定的机构来实现，并且可以根据运动轨迹的不同来设计相应的机械装置。
2. 机械能量机械能量是指物体具有的动能和势能。
动能是指物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关，可以用公式K=1/2mv^2来表示，其中K为动能，m为物体的质量，v 为物体的速度。
势能是指物体由于位置而具有的能量，它与物体的重力势能和弹性势能有关。
重力势能是指物体由于在重力作用下具有的势能，它与物体的高度和重力加速度有关，可以用公式U=mgh来表示，其中U为重力势能，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
弹性势能是指物体由于形变而具有的势能，它与物体的弹性系数和形变量有关，可以用公式U=1/2kx^2来表示，其中U为弹性势能，k为物体的弹性系数，x为形变量。
机械能量的转换是机械工程中最为重要的问题之一，它涉及到能量的传递、转化和利用等方面的知识。
3. 机械结构机械结构是指机械装置的构造形式和组成方式。
通常情况下，机械结构可以分为刚性结构和柔性结构两种。
刚性结构是指由刚性连杆件和连接件组成的结构，它具有较高的刚度和强度，例如桥梁、机床等。
机械制造装备概论(第0、1章 绪论+机床的运动分析) - new
机械制造装备概论
• • • • • • • 绪论 第一章 机床运动分析 第二章 车床 第三章 数控机床（制造自动化机床-最后） 第四章 齿轮加工机床 第五章 磨床 第六章 其它机床
绪
论
---主要掌握常见机床的分类与编码及主参数识别。 机械制造装备概述： 机械制造行业所经历的技术变迁 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用 机械制造装备应具备的主要功能 机械制造装备的分类
绪 机 论 械 制 造 装 备 设 计
• §金属切削机床概述 • 零件加工方法: • 铸造、锻造、焊接、切削加工、成形加工及特种加工(电火 花加工、电火花线切工、超声加工、快速成形以及化学加工、磨 料流动加工等) • 金属切削机床： • ---指用切削的方法加工金属工件，使之获得所要求的几何 形状、尺寸精度和表面质量的机器。 • ---制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机” （Machine-tool）,习惯上简称为“机床”。 • ---在现代机械制造工业中，被制造的机器零件，特别是精密零 件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加 工来获得的，因此机床是制造机器(装备)零件的主要设备。 • ----它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%～60%，它 的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质零件加工方法量和 劳动生产率。
车床
钻床
镗床
铣床
磨床
拉床
锯床
滚齿机
刨床
插床
2. 按机床的通用程度分类
1) 通用机床（万能机床）
特点是：加工范围较广，结构往往比较复杂，主要适用于 单件小批生产。
2) 专用机床
根据特定工艺要求而专门设计、制造和使用的，生产率较高， 结构比通用机床简单，适于大批量生产，如各类组合机床。
机床夹具设计方案的分析与研究
1、国内研究成果：中国学者在机床夹具设计方面进行了大量研究，提出了 多种新型的夹具结构，如高速气动夹具、自适应夹具等。这些新型夹具均取得了 良好的应用效果。
2、国外研究成果：外国学者也对机床夹具设计进行了深入研究，如德国的 专家研发了一种智能夹具系统，该系统能够自动识别工件类型并调整夹具的定位 和加紧参数，极大地提高了生产效率。
4、设计夹紧机构：设计师应根据工件的形状和尺寸，确定合适的夹紧机构， 以保证工件在加工过程中不发生移动或旋转。
5、选择材料和表面处理：设计师应根据夹具的使用要求和使用环境，选择 合适的材料和表面处理方式，以提高夹具的使用寿命和抗腐蚀能力。
6、结构设计：在确定定位方案和夹紧机构后，设计师应进行夹具的结构设 计，考虑安装方便、刚性要求、可靠性高等因素，同时应优化结构，减少加工难 度和提高生产效率。
参考内容
机床夹具是机械加工中的重要辅助设备，主要用于固定工件，使其在加工过 程中保持稳定，以便准确、高效地完成各种机械加工操作。本次演示将深入探讨 机床夹具设计的方法和步骤，旨在帮助设计师更好地进行夹具设计工作，提高生 产效率和质量。
一、机床夹具的作用和重要性
机床夹具在机械加工中起着非常重要的作用。首先，夹具能够有效地固定工 件，避免其在加工过程中产生移动或振动，从而提高加工精度和稳定性。其次， 夹具的设计可以简化加工操作，提高生产效率，减少工人劳动强度。此外，好的 夹具设计能够减少废品和不良品的产生，提高产品质量和生产效益。因此，机床 夹具的设计是机械加工过程中不可或缺的一环。
3、其他领域：除了工业和医疗领域，机床夹具在其他领域中也具有广泛的 应用前景。例如，在建筑领域中可以用于对钢筋进行定位和固定；在电子行业中 可以用于对电子元件进行定位和加工。
工程机械行业分析报告3篇
工程机械行业分析报告3篇工程机械行业分析报告3篇机械行业又称为机械工业或装备制造业，乃是中国国民经济的支柱产业。
现在跟我一起来看看大家对于这个行业是如何分析的吧!工程机械行业分析一、行业概况1.基本概念按国家统计局对行业划分标准，工程机械行业分属于通用设备制造业和专用设备制造业两个大类行业，具体分为起重运输设备制造(C3530)、建筑工程用机械制造(C3613)和建筑材料生产专用机械制造(C3614)三个小类行业。
2.分类及特点按产品用途分类，工程机械可分为挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、叉车、压实机械、路面机械、桩工机械、混凝土机械、凿岩机械及专用零部件的等十三大类。
(1)挖掘机常见的挖掘机结构包括，动力装臵，工作装臵，回转机构，操纵机构，传动机构，行走机构和辅助设施等。
挖掘机最重要的三个参数：整车重量(质量)，发动机功率和铲斗斗容。
挖掘机常见的分类有四种：常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种，其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所;按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机;按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机，机械挖掘机主要用在一些大型矿山上;按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别。
(2)叉车叉车在企业的物流系统中扮演着非常重要的角色，是物料搬运设备中的主力军。
广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等国民经济各部门，是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备。
叉车通常可以分为三大类：内燃叉车、电动叉车和仓储叉车。
内燃叉车一般采用柴油、汽油、液化石油气或天然气发动机作为动力，载荷能力1.2-45吨不等;电动叉车以电动机为动力，蓄电池为能源。
承载能力1.0-4.8吨，作业通道宽度一般为3.5-5.0米。
由于没有污染、噪音小，因此广泛应用于对环境要求较高的工况，如医药、食品等行业;仓储叉车主要是为仓库内货物搬运而设计的叉车。
数控车床加工零件尺寸误差原因及调整办法
– 189 –《装备维修技术》2019年第4期（总第172期）doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.163数控车床加工零件尺寸误差原因及调整办法倪磊（江苏省东海中等专业学校，江苏 连云港 222300）摘要： 数控车床是机械加工中常用设备，其加工出的产品尺寸准确性如何进行保证？尺寸误差产生后如何进行调整？本文指出了使用刀具长度补偿和程序补偿两种方法调整尺寸，并强调了操作人员素养的重要性。
关键词： 数控车床；加工零件；尺寸精度；调整办法在现代化制造业中数控机床占据着重要地位，它的先进程度及加工的产品尺寸精度直接决定着机械设备的使用性能，拥有高性能机械设备的制造业，可以大幅度提升国家总体经济实力。
数控车床是支撑起现代化制造业支撑柱中的一根，它担负着大量设备零件的加工制造，零件尺寸精度的控制是我们技术人员要着重掌握的。
我们从零件产生加工误差的原因进行分析，研究如何解决并避免再次发生。
数控车床主要加工回转类零件，大部分零件主要构成要素有孔、外圆、槽、螺纹。
下面我将从数控车床加工原理、数控车床加工误差产生原因、误差调整办法这三个方面进行研究。
1. 数控车床加工原理数控车床是利用CNC 装置控制刀架的移动和主轴旋转将工件加工出来。
在数控车床加工零件前，工艺人员需要分析图纸编制加工工艺及程序，调试人员将程序输入到数控车床控制系统中，经过操作人员调试，将工件加工出来。
零件加工过程中，主轴带动工件旋转，伺服系统在数控装置发出的指令控制下带动刀具加工工件，操作人员进行零件尺寸检测并利用补偿功能修正尺寸。
2. 零件加工产生误差的原因数控机床在加工零件时，零件尺寸精度会受到机床刚性、工件变形、刀具磨损等因素的影响，在加工过程中我们要分析原因并予以解决。
2.1 加工刀具磨损影响加工精度数控车床在加工零件时，刀具会有磨损过程。
在加工外圆时，刀具磨损后外圆尺寸会增大，进而造成尺寸超差。
在加工内孔过程中，刀具磨损后内孔尺寸会变小，造成尺寸超差。
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机械工程中的机床刚性分析
机床刚性分析在机械工程中扮演着重要的角色。
机床刚性是指机床在加工过程
中对外界力的抵抗能力，也是保证加工精度和表面质量的重要因素之一。
本文将从机床刚性的概念、影响因素以及分析方法等方面展开讨论。
一、机床刚性的概念
机床刚性是指机床在受到外界力作用时不发生形变或形变极小的能力。
机床刚
性的好坏直接影响着加工精度和表面质量。
一台刚性好的机床，能够保持切削刀具的相对位置稳定，从而保证加工零件的精度和表面质量。
二、机床刚性的影响因素
机床刚性受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：
1. 机床结构：机床的结构设计直接决定了其刚性。
例如，采用铸铁材料的机床
具有较好的刚性，而采用钢材料的机床刚性相对较差。
此外，机床的结构形式、连接方式等也会对刚性产生影响。
2. 主轴系统：主轴系统是机床刚性的重要组成部分。
主轴系统包括主轴、轴承、传动装置等。
主轴的刚性直接影响着机床的加工精度和切削性能。
3. 导轨系统：导轨系统是机床刚性的重要组成部分之一。
导轨系统的设计和制
造工艺直接决定了机床的刚性。
导轨的材料、加工精度、润滑方式等因素都会对刚性产生影响。
4. 传动系统：传动系统包括传动装置和传动链条等。
传动系统的刚性直接关系
到机床的加工精度和传动效率。
三、机床刚性分析方法
机床刚性的分析方法主要包括静态刚度分析和动态刚度分析两种。
1. 静态刚度分析：静态刚度分析是指在机床不发生运动时，通过施加外界力来分析机床的刚性。
常用的方法有刚度试验和有限元分析等。
刚度试验是通过施加不同大小的力或力矩，测量机床的变形量，进而得到机床的刚度参数。
有限元分析则是通过建立机床的有限元模型，对机床进行应力分析和变形分析，从而得到机床的刚度参数。
2. 动态刚度分析：动态刚度分析是指在机床发生运动时，通过分析机床的振动响应来评估机床的刚性。
常用的方法有模态分析和振动试验等。
模态分析是通过建立机床的振动模态模型，计算机床的固有频率和振型，从而得到机床的刚度参数。
振动试验则是通过施加激励力或激励矩，测量机床的振动响应，进而得到机床的刚度参数。
四、机床刚性的改善措施
为了提高机床的刚性，可以采取以下几个方面的改善措施：
1. 优化机床结构设计，提高机床的刚性。
例如，采用铸铁材料、增加机床的重量等。
2. 优化主轴系统设计，提高主轴的刚性。
例如，采用高刚性轴承、提高主轴的直径等。
3. 优化导轨系统设计，提高导轨的刚性。
例如，采用高精度导轨、优化导轨的润滑方式等。
4. 优化传动系统设计，提高传动系统的刚性。
例如，采用高刚性的传动装置、减小传动链条的弯曲等。
总结起来，机床刚性分析是机械工程中的重要课题之一。
通过对机床刚性的分析，可以评估机床的加工精度和表面质量，并采取相应的改善措施。
通过优化机床的结构设计、主轴系统设计、导轨系统设计和传动系统设计等方面，可以提高机床的刚性，从而提高加工精度和表面质量。