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硬质合金立铣刀高速铣削铝合金切削力实验研究 被引量:28
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作者 仇健 李晓飞 +2 位作者 马晓波 林剑峰 仝建 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期1555-1560,共6页
采用试验分析和经验建模相结合的方法对硬质合金立铣刀高速切削铝合金时的切削力及其变化规律进行了研究,重点分析了切削用量对切削力的影响规律。同时通过建立切削力在不同主轴转速下的时频信号间的联系,进一步揭示切削力对切削机理、... 采用试验分析和经验建模相结合的方法对硬质合金立铣刀高速切削铝合金时的切削力及其变化规律进行了研究,重点分析了切削用量对切削力的影响规律。同时通过建立切削力在不同主轴转速下的时频信号间的联系,进一步揭示切削力对切削机理、表面质量和切削效率等的作用规律。建立了基于现场的7075铝合金切削力经验模型,试验结果表明,利用该经验模型对切削力进行预测,结果精确可靠。 展开更多
关键词 7075铝合金 铣削力经验公式 切削参数 高速切削
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龙门数控机床主轴热误差及其改善措施 被引量:37
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作者 仇健 刘春时 +1 位作者 刘启伟 林剑峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期149-157,共9页
依据ISO和ASME标准建立龙门数控(Numerical control,NC)机床热误差测试条件,通过主轴恒转速和变转速热误差试验分析主轴箱温度场分布及其对主轴热误差的影响趋势。建立龙门机床误差元素模型,分析影响机床各坐标轴加工精度的主轴热误差... 依据ISO和ASME标准建立龙门数控(Numerical control,NC)机床热误差测试条件,通过主轴恒转速和变转速热误差试验分析主轴箱温度场分布及其对主轴热误差的影响趋势。建立龙门机床误差元素模型,分析影响机床各坐标轴加工精度的主轴热误差分量。研究发现,主轴热误差和主轴箱温度存在单调对应关系,温度对主轴轴向的热伸长误差的影响要远大于主轴径向的热漂移误差,但温度变化相对各坐标变形存在热延迟和热惯性等特性。对主轴径向精度影响最大的热误差分量是由机床生热产生的同方向的偏移误差和与之垂直的偏转误差;对轴向精度影响最大的则是轴向的偏移误差。针对热误差特点和分布规律,提出结构优化、热平衡、误差补偿建模等3种减小热误差的措施,并对其各自优点进行了分析。 展开更多
关键词 主轴热误差 温度场 热平衡 误差补偿建模
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卧式加工中心主轴温度场预测与热误差分布 被引量:9
3
作者 仇健 刘启伟 +2 位作者 刘春时 马晓波 林剑峰 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第8期77-79,82,共4页
通过有限元与试验测试结合的方式,研究了加工中心主轴温度场和热误差分布规律。研究发现,卧式加工中心热变形与温度有较好的对应关系,主轴发热量增大引起主轴变形增大,主轴转子与轴承的摩擦生热是主轴系统高速转动时热量产生的主要原因... 通过有限元与试验测试结合的方式,研究了加工中心主轴温度场和热误差分布规律。研究发现,卧式加工中心热变形与温度有较好的对应关系,主轴发热量增大引起主轴变形增大,主轴转子与轴承的摩擦生热是主轴系统高速转动时热量产生的主要原因。主轴热平衡时间大约90min左右,并且后轴承附近的温度最高,温升幅度最大。通过有限元方法进行热分析,可以在机床样机定型之前进行热对称结构设计,提前进行结构优化。 展开更多
关键词 机床主轴 有限元分析 温度场分布 热误差
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卧式数控机床主轴温度场分布及对机床热变形的影响 被引量:9
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作者 仇健 刘启伟 +1 位作者 李晓飞 马晓波 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第8期114-119,共6页
分别应用红外热像仪测温技术和激光测距技术对机床温度场和机床热误差开展研究。着重分析三轴卧式数控机床的温度场分布、机床运行中的热行为以及两者之间的联系。经试验发现,主轴热误差是数控机床的主要误差源之一,主轴热误差与机床运... 分别应用红外热像仪测温技术和激光测距技术对机床温度场和机床热误差开展研究。着重分析三轴卧式数控机床的温度场分布、机床运行中的热行为以及两者之间的联系。经试验发现,主轴热误差是数控机床的主要误差源之一,主轴热误差与机床运行中的温度分布有紧密联系,主轴各方向变形量呈现出随主轴温度升高而明显增大趋势,并且主轴Z方向的伸长量远大于X和Y向的变形量。提出通过改善冷却和散热条件而降低主轴温度,以达到有效控制主轴热误差以及建立热变形补偿模型实施补偿等措施,经验证热变形改善效果明显。 展开更多
关键词 数控机床 温度场 热变形 红外热像仪 激光测距
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国内外数控机床定位精度对比分析研究 被引量:10
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作者 仇健 张凯 +1 位作者 李鑫 葛任鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第8期1-3,7,共4页
为寻找国产机床与进口同类产品的真实差距,选定两台适用于航空结构件加工的三坐标加工中心进行定位精度指标研究。依据ISO 230-2和GB 17421.2-2000标准中有关定位精度等误差算法,对测试数据进行计算和统计分析。研究发现,进口机床在绝... 为寻找国产机床与进口同类产品的真实差距,选定两台适用于航空结构件加工的三坐标加工中心进行定位精度指标研究。依据ISO 230-2和GB 17421.2-2000标准中有关定位精度等误差算法,对测试数据进行计算和统计分析。研究发现,进口机床在绝大多数轴线的精度指标要优于国产机床,其重复定位精度等级较高决定了进口机床具备更强的补偿和精度调整能力。造成相对落后的原因主要是在轴线上少数位置存在突越现象,轴线一致性较差。 展开更多
关键词 钛合金加工 定位精度 重复定位精度 国内外对比
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超高速点磨削砂轮的结构优化设计与制备 被引量:6
6
作者 仇健 巩亚东 +1 位作者 刘月明 修世超 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第24期2922-2927,共6页
采用大气孔陶瓷结合剂将CBN超硬磨料压铸到42CrMo合金钢基盘,将磨料层设计成包含斜面的倾斜结构以便更利于点磨削加工。对砂轮基体内部微小单元建立应力应变与其增量之间的关系,研究砂轮基体在高速旋转时的应力和基体变形的分布梯度,得... 采用大气孔陶瓷结合剂将CBN超硬磨料压铸到42CrMo合金钢基盘,将磨料层设计成包含斜面的倾斜结构以便更利于点磨削加工。对砂轮基体内部微小单元建立应力应变与其增量之间的关系,研究砂轮基体在高速旋转时的应力和基体变形的分布梯度,得出了基体强度校核的理论公式。研究表明,应力和变形都随砂轮转速提高而呈现二次方增大的趋势。依据点磨削工艺要求,应用有限元方法对砂轮结构进行优化,制备了试验砂轮。 展开更多
关键词 超高速点磨削 结构优化 强度校核 有限元分析
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镧改性硅藻土对水体中磷的吸附
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作者 李广鹏 袁宇栋 +3 位作者 陈荧 王婧炯 庞治 仇健 《净水技术》 2025年第1期155-162,共8页
【目的】磷是引起大多数水体富营养化的主要因素,因而高效除磷是治理水体富营养化的关键。【方法】通过化学沉淀法,以氯化镧为改性剂,硅藻土为载体制备了高效吸附剂(La-D)。利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、比表面积分析仪(BET)、... 【目的】磷是引起大多数水体富营养化的主要因素,因而高效除磷是治理水体富营养化的关键。【方法】通过化学沉淀法,以氯化镧为改性剂,硅藻土为载体制备了高效吸附剂(La-D)。利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)等对改性前、后的硅藻土进行了表征。通过静态吸附试验,比较了镧改性前、后硅藻土的除磷效果,探究了La-D吸附磷的动力学、等温线以及La-D吸附除磷pH和背景离子的影响,测试了La-D回收-再生后的除磷效果和对实际水体的除磷效果。【结果】经镧改性后,硅藻土比表面积较改性前增加了54.18%。EDS分析显示La-D中镧原子的摩尔分数为2.74%。XRD分析显示镧主要以La(OH)3的形式负载在硅藻土表面。La-D质量浓度为100 mg/L,总磷(TP)初始质量浓度为1.0 mg/L时,去除率为98.76%,剩余质量浓度为0.012 mg/L;吸附容量较改性前提高了20.23倍。La-D吸附TP的动力学与准二级动力学模型较为吻合,等温线与Langmuir模型相符。根据Langmuir模型计算,La-D吸附TP的最大吸附容量为21.72 mg/g。在强酸、强碱及有大量碳酸根(CO_(3)^(2-))、碳酸氢根(HCO_(3)^(-))存在条件下,会抑制La-D对TP吸附。在环境水体除磷试验中,TP去除率为86.56%。La-D回收利用5次后,去除率保持在85%以上。【结论】La-D对地表水TP的去除效果较好,是控制水体富营养化的理想材料。 展开更多
关键词 镧改性硅藻土 总磷 吸附容量 去除率 水体
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切削力对钻攻中心加工过程中刀具变形及表面质量的影响研究 被引量:5
8
作者 仇健 韩廷超 +1 位作者 葛任鹏 魏巍 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第10期129-135,共7页
为提高手机外壳高光铣削加工质量,对钻攻中心在不同切削参数下切削力对刀具变形误差和表面质量的影响进行研究。建立刀具不同位置受力变形理论模型,得出刀具变形规律。利用测力仪和主轴误差测试系统,对钻攻中心的切削特性进行量化试验研... 为提高手机外壳高光铣削加工质量,对钻攻中心在不同切削参数下切削力对刀具变形误差和表面质量的影响进行研究。建立刀具不同位置受力变形理论模型,得出刀具变形规律。利用测力仪和主轴误差测试系统,对钻攻中心的切削特性进行量化试验研究,验证刀具变形理论模型正确性。试验结果表明:切削时刀具的动态误差并不完全随着切削力的增加而增大,而是表现一定的规律性。切削力的时域信号幅值分布趋势与平均切削力的分布规律略有不同。切削时刀具的动态误差受切削力的影响不显著,而粗糙度随着切削力的增大会变差。切削力随切削用量增加而增大。 展开更多
关键词 切削力 加工变形 高速钻攻中心 7系铝合金 粗糙度
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超高速点磨削工艺磨削液的注入方式研究 被引量:4
9
作者 仇健 巩亚东 +1 位作者 李晓飞 刘昌付 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期94-97,109,共5页
分析了磨削液的冷却润滑机制和陶瓷结合剂CBN砂轮的堵塞机制;设计和完成了超高速点磨削砂轮堵塞试验;研究了超高速点磨削试验喷嘴形式和喷嘴布置,提出了将磨削区磨削液高压注入和非磨削区常压清洗相结合的超高速点磨削供液方式。
关键词 点磨削 CBN砂轮 供液方式 磨削液 喷嘴
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几种因素对快速点磨削表面粗糙度的影响 被引量:3
10
作者 仇健 巩亚东 +1 位作者 刘昌付 张野 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2009年第4期39-43,47,共6页
分析了点磨削加工表面形貌及其精度的几种影响因素。研究发现:砂轮速度和磨削深度对表面粗糙度的影响都可归结为未变形切屑厚度的改变。减小点磨削倾斜角,可以减小未变形切屑厚度,从而得到理想的表面粗糙度。加大磨削深度和轴向进给量... 分析了点磨削加工表面形貌及其精度的几种影响因素。研究发现:砂轮速度和磨削深度对表面粗糙度的影响都可归结为未变形切屑厚度的改变。减小点磨削倾斜角,可以减小未变形切屑厚度,从而得到理想的表面粗糙度。加大磨削深度和轴向进给量可提高材料去除率,但会造成粗糙度增大。这可归结为砂轮有效磨粒数的减少导致工件的表面粗糙度降低。点磨削通过改变倾斜角大小来增加参与磨削的有效磨粒数,保证高材料去除率的同时获得良好表面质量。增加光磨次数和应用倾斜型砂轮都增加了磨粒和工件表面轮廓突峰的接触次数,对于改善表面粗糙度十分有益。 展开更多
关键词 表面粗糙度 快速点磨削 倾斜型砂轮 未变形切屑厚度 有效磨刃数
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三轴卧式加工中心主轴静刚度仿真与试验研究 被引量:5
11
作者 仇健 刘志强 +2 位作者 刘启伟 马晓波 林剑锋 《机床与液压》 北大核心 2012年第15期14-17,共4页
对卧式加工中心主轴系统静刚度进行了仿真和试验研究。研究发现:经有限元方法计算获得的结果与试验有较好的对应性;主轴静刚度在卸载时要大于加载时,卸载时主轴系统弹性恢复迟滞,并且加载曲线与卸载曲线不封闭,卸载时主轴变形恢复不到起... 对卧式加工中心主轴系统静刚度进行了仿真和试验研究。研究发现:经有限元方法计算获得的结果与试验有较好的对应性;主轴静刚度在卸载时要大于加载时,卸载时主轴系统弹性恢复迟滞,并且加载曲线与卸载曲线不封闭,卸载时主轴变形恢复不到起点,进而影响加工精度。因此,提高系统刚度十分必要,可通过合理设计机床主轴结构、减小主轴悬伸量、提高传动部件单位质量刚度等方法提高切削系统刚度。 展开更多
关键词 静刚度 主轴系统 卧式加工中心
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队列行驶领航车辆尾流的粒子图像测速试验研究 被引量:2
12
作者 仇健 谷正气 +3 位作者 王师 张清林 胡彭俊 张海峰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期118-121,147,共5页
为了研究队列行驶时不同的车间距对领航车辆气动阻力的影响,采用风洞试验方法,分别测量了队列行驶工况下领航车辆和领航车辆单独行驶时的阻力系数。又运用粒子图像测速技术对以上工况中领航车辆尾部纵对称面内的流场进行了测量与分析。... 为了研究队列行驶时不同的车间距对领航车辆气动阻力的影响,采用风洞试验方法,分别测量了队列行驶工况下领航车辆和领航车辆单独行驶时的阻力系数。又运用粒子图像测速技术对以上工况中领航车辆尾部纵对称面内的流场进行了测量与分析。结果表明:随着车间距的缩短,领航车辆阻力值降低,降幅最大达41.66%,并且尾部流场的涡的拖曳距离、扩展直径和强度上都呈现减小的趋势。 展开更多
关键词 队列行驶 尾部流场 涡量场 粒子图像测速
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影响铣削颤振稳定性的因素与规律分析 被引量:5
13
作者 仇健 吴玉厚 张珂 《机床与液压》 北大核心 2017年第19期38-44,共7页
应用Altintas切削颤振理论实现了铣削颤振的预测,并对影响铣削稳定性的机床系统因素进行了分析。研究发现,稳定性叶瓣图会受到机床的主轴-刀具系统模态参数影响,尤其是模态刚度、阻尼比和固有频率。另外,通过系统动刚度相同的条件下不... 应用Altintas切削颤振理论实现了铣削颤振的预测,并对影响铣削稳定性的机床系统因素进行了分析。研究发现,稳定性叶瓣图会受到机床的主轴-刀具系统模态参数影响,尤其是模态刚度、阻尼比和固有频率。另外,通过系统动刚度相同的条件下不同的阻尼比和模态刚度组合对铣削稳定性的影响分析发现,模态刚度对系统稳定性的影响要大于阻尼比的影响程度。分别对影响铣削加工稳定性的刀具参数、工件材料特性以及切削参数等因素及其对铣削稳定性的影响规律进行了分析。结果显示:减小刀具齿数、刀具螺旋角和刀具悬伸量,并增大刀具直径对于改善切削颤振有益;具有较小切向切削力系数和径向切削力系数的材料更容易实现稳定切削;减小铣削宽度,并采用顺铣方式,系统的临界切深更大。 展开更多
关键词 铣削颤振预测 模态参数 刀具参数 材料特性 切削参数
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超高速点磨削砂轮磨料层优化和表面形貌评价 被引量:1
14
作者 仇健 巩亚东 +1 位作者 刘昌付 郑敬超 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期111-114,共4页
点磨削砂轮磨料层采用有粗磨区修整倾角的结构可获得良好的磨削性能,较传统砂轮磨料层结构可获得更理想的磨后表面.提出了将平行砂轮改进成倾斜型砂轮以优化点磨削砂轮的磨料层结构,并应用激光传感器配合光学显微镜评价砂轮形貌,研究相... 点磨削砂轮磨料层采用有粗磨区修整倾角的结构可获得良好的磨削性能,较传统砂轮磨料层结构可获得更理想的磨后表面.提出了将平行砂轮改进成倾斜型砂轮以优化点磨削砂轮的磨料层结构,并应用激光传感器配合光学显微镜评价砂轮形貌,研究相关参数与砂轮磨削特性和加工质量间的关系.试验发现,优化后的点磨削砂轮磨料层结构更加合理,磨粒分布均匀且出刃高度波动很小,可以保证优质磨削表面. 展开更多
关键词 超高速点磨削 磨料层 砂轮形貌 表面质量 优化 评价
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砂轮周边磨削参数对快速点磨削加工精度影响的研究 被引量:7
15
作者 仇健 巩亚东 +1 位作者 张延成 刘枫 《精密制造与自动化》 2008年第4期19-21,共3页
重点研究了CBN超薄砂轮在快速点磨削过程中的倾斜角和偏转角对砂轮周边接触宽度以及磨削区内任意一点的切削深度的影响情况。建立了砂轮周边接触宽度模型,进而研究磨削转角对砂轮周边接触宽度的影响情况。针对磨削区内距离切削深度最大... 重点研究了CBN超薄砂轮在快速点磨削过程中的倾斜角和偏转角对砂轮周边接触宽度以及磨削区内任意一点的切削深度的影响情况。建立了砂轮周边接触宽度模型,进而研究磨削转角对砂轮周边接触宽度的影响情况。针对磨削区内距离切削深度最大点任意高度的一点,对该点的切削深度受砂轮倾斜角和偏转角的影响情况进行了研究,建立几何模型,得出该点切削深度的数学公式。为点磨削过程中设置合适的倾斜角和偏转角,以便控制磨削处在理想的状态提供了参考。 展开更多
关键词 快速点磨削 超高速磨削 切削深度 接触宽度
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卧式加工中心主轴静刚度特性的试验研究 被引量:8
16
作者 仇健 李晓飞 +1 位作者 刘志强 马晓波 《精密制造与自动化》 2011年第3期9-10,14,共3页
介绍了卧式数控加工中心主轴的静刚度特性所开展的试验研究。根据预加载荷测得的静刚度试验数据,应用最小二乘法拟合得到主轴在加载和卸载时的静刚度曲线。研究后发现,主轴卸载刚度大于加载刚度;相同结构尺寸机床,主轴最高转速低的机床... 介绍了卧式数控加工中心主轴的静刚度特性所开展的试验研究。根据预加载荷测得的静刚度试验数据,应用最小二乘法拟合得到主轴在加载和卸载时的静刚度曲线。研究后发现,主轴卸载刚度大于加载刚度;相同结构尺寸机床,主轴最高转速低的机床主轴静刚度要高于主轴最高转速高的机床;相同最高转速和结构的机床,尺寸大的机床主轴静刚度要高于尺寸小的机床;采用电主轴结构的机床主轴静刚度要高于同类型采用机械式主轴结构的机床。研究结果可以对国产卧式加工中心改善主轴部件静刚度设计提供参考。 展开更多
关键词 卧式数控加工中心 主轴静刚度 预加载荷
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基于球杆仪的卧式五坐标加工中心圆度误差诊断 被引量:2
17
作者 仇健 王冠明 葛任鹏 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第8期39-42,46,共5页
对卧式五坐标加工中心进行XY、YZ和ZX三个平面的球杆仪测试,获得了机床在不同进给速度条件下的三个坐标平面的圆度误差。针对三个平面的圆度误差分布,分析了影响数控机床圆度的误差项,以及不同进给速度时的机床圆运动中心偏置、各个直... 对卧式五坐标加工中心进行XY、YZ和ZX三个平面的球杆仪测试,获得了机床在不同进给速度条件下的三个坐标平面的圆度误差。针对三个平面的圆度误差分布,分析了影响数控机床圆度的误差项,以及不同进给速度时的机床圆运动中心偏置、各个直线进给轴的实际螺距、设定进给速度与计算进给率的关系。最后,结合实例,分析各项误差的成因,给出具体测试结果的诊断信息和解决措施。 展开更多
关键词 五坐标加工中心 球杆仪 圆度误差 测试与诊断
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GMC2550u桥式加工中心样机综合精度测评研究 被引量:9
18
作者 仇健 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期137-151,共15页
数控机床的精度、切削能力、稳定性是机床用户关注的三个主要指标,研究机床样机的综合精度对于掌握机床现有性能,并相应改进和提升具有重要意义。依据国内外标准,建立包含检测项目和评价指标的桥式数控加工中心精度评价体系。应用试验... 数控机床的精度、切削能力、稳定性是机床用户关注的三个主要指标,研究机床样机的综合精度对于掌握机床现有性能,并相应改进和提升具有重要意义。依据国内外标准,建立包含检测项目和评价指标的桥式数控加工中心精度评价体系。应用试验测试方法对首台套机床样机进行精度检测,重点关注机床的静态、动态和工作精度。测试位置精度、最小设定单位误差、圆运动精度、主轴动态回转精度、进给轴动态响应性能,以及典型验收零件的切削精度等。同时,关注机床主轴径向振动、静刚度以及热态性能等动态性能对机床精度的影响,并分别开展三种三轴联动和五轴联动零件的工作精度检验。研究发现,机床静态精度指标满足设计要求,而加速度和主轴热态精度等指标与设计指标存在差距,并会对机床的最终工作精度产生影响。综合各项精度指标的测试结果,获得机床的实际精度表现和分布规律,可以对样机在各项精度指标上所反映出的精度问题进行评价,为有针对性地进行机床后期优化改进给出方向。 展开更多
关键词 位置精度 圆误差 热误差 动态性能 工作精度
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数控机床切削性能测试典型试件综述 被引量:16
19
作者 仇健 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第9期193-203,共11页
数控机床的典型试件切削和检验是机床验收的重要依据之一,可以真实而全面地反映机床的实际应用问题。对现行的国内外典型数控机床切削性能测试试件进行综述。重点针对数控机床的工作精度检验重切削性能和切削颤振极限检验。以及多种数... 数控机床的典型试件切削和检验是机床验收的重要依据之一,可以真实而全面地反映机床的实际应用问题。对现行的国内外典型数控机床切削性能测试试件进行综述。重点针对数控机床的工作精度检验重切削性能和切削颤振极限检验。以及多种数控机床单一性能的切削检测试件进行了介绍。系统介绍了众多试件的形式、特点以及对应型面特征所反映的机床问题。进而掌握机床验收试件有关的关键技术。 展开更多
关键词 数控机床 切削性能 检测试件 工作精度 重切削能力
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卧式数控加工中心主轴热误差及刀尖轨迹分布 被引量:1
20
作者 仇健 刘启伟 +1 位作者 刘春时 马晓波 《工具技术》 2011年第11期10-15,共6页
应用热力学经典理论对主轴系统热源分布及传热方式进行了分析,并对主轴温度场和机床热变形进行了试验研究。研究发现,主轴的转动及其与轴承的摩擦热是主要热源之一,并且主轴热变形与温度有直接关系。通过对不同转速下的刀尖点轨迹进行... 应用热力学经典理论对主轴系统热源分布及传热方式进行了分析,并对主轴温度场和机床热变形进行了试验研究。研究发现,主轴的转动及其与轴承的摩擦热是主要热源之一,并且主轴热变形与温度有直接关系。通过对不同转速下的刀尖点轨迹进行分析发现,同一轴向上不同位置测点的热变形及同一位置不同轴向测点的热变形分别在局部细节和宏观趋势上存在线性相关性。最后,对数控机床热误差控制方法进行了探讨,提出了减小主轴发热量的措施。 展开更多
关键词 数控机床 温度场 热误差 刀尖轨迹
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