基于改进神经网络的液体静压导轨封油面微结构的优化
发布时间：2022-01-10 07:55
液体静压导轨因具有无磨损、精度保持性好等优点在精密和重型机床中得到广泛应用,但由于承载能力、静态刚度等受负载影响大等不足影响了机床的精度。为进一步提高机床的精度,对液体静压导轨的油腔结构进行优化具有十分重要的研究意义。本文重点分析研究了液体静压导轨的封油面微结构对其静态特性的影响。论文借助CFD仿真软件,通过对液体静压导轨油腔内油液的流动进行分析,研究封油边上的增压槽结构参数与油腔压力之间的关系,目的在于优化液体静压导轨的封油面微结构以提高液体静压导轨的静态性能。为此,论文进行了以下研究:（1）基于计算流体力学和控制方程,对圆形液体静压回转台的圆台油垫的承载能力及刚度进行了推导。为分析增压槽对圆台油垫承载能力及刚度的影响,论文选用CFD对带增压槽的圆台油垫的流场进行分析。针对圆台油垫的结构特点,提出了结构化分体网格划分方法,并将其应用于圆台油垫的流场分析。通过分析单矩形增压槽的几何参数对圆台油垫油腔压力的影响,验证了在液体静压导轨的封油面上开设增压槽有助于提高液体静压导轨的承载能力和刚度。采用响应面法分别分析了单矩形增压槽几何参数对油腔压力的影响,估计了最优矩形增压槽的几何参数范围。同...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
劳伦斯实验室大型金刚石立式车床Fig.1-1TheLargeOpticsVerticalDiamondLatheofLLNL
图1-2 Kugler公司TDM-1200超精密机床Fig. 1-2 Kugler TDM一1200 U1tra-precision Machine Tool在国内，2011年北京航空精密研究所研制的Nanosys-1000是第一台大型光学级加工机床，其主轴和导轨均采用液体静压轴承，面形加工精度达到亚微米级，表面粗糙度为纳米级[8]。图1-3为哈尔滨工业大学研制的立式超精密金刚石车床，主要用于大型非球曲面的加工，该机床主轴采用径向止推一体式的液体静压轴承，具有很高的承载能力和刚度，可安装重达1吨的工件，加工实验表明该机床加工工件的粗糙度小于1 nm，另外，哈尔滨工业大学还研制了亚微米车床HCM-1，以及多台用于加工KDP晶体的飞切机床[9][10]。
级[8]。图1-3为哈尔滨工业大学研制的立式超精密金刚石车床，主要用于大型非球曲面的加工，该机床主轴采用径向止推一体式的液体静压轴承，具有很高的承载能力和刚度，可安装重达1吨的工件，加工实验表明该机床加工工件的粗糙度小于1 nm，另外，哈尔滨工业大学还研制了亚微米车床HCM-1，以及多台用于加工KDP晶体的飞切机床[9][10]。图1-3 哈尔滨工业大学研制的超精密机床Fig. 1-3 Ultra-precision Machine Developed by HIT秦川集团成功地将液体静压导轨应用于QMK100铣齿机、YK7320磨齿机、YK72150磨床等上；济南第二机床厂生产的XK系统数控运梁龙门镗铣床也是采用液体静压导轨来提高设备的加工精度；北京第一机床厂将静压导轨应用于垂直导轨副中[11]；武汉重型机床集团有限公司将变频恒流静压轴承应用于数控重型卧式镗车床上，成功地解决了机床在500t载荷下要求主轴径向跳动0.006mm的问题[12]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体静压导轨结构变形的有限元仿真分析[J]. 戴长军,毕超. 航空精密制造技术. 2018(02)
[2]浅谈数控机床的发展趋势及主要问题[J]. 崔欢欢. 山东工业技术. 2018(07)
[3]基于GA-LM-BP模型的云南省农机总动力预测[J]. 胡陈君,陈建,王卓,王攀,曹中华,郑延莉,王炎林,牛坡. 农机化研究. 2018(04)
[4]基于BP神经网络的旁热式辐射与对流粮食干燥过程模型[J]. 代爱妮,周晓光,刘相东,刘景云,张驰. 农业机械学报. 2017(03)
[5]基于改进GA-BP神经网络民航发动机滑油消耗研究[J]. 瞿红春,单晨晨,万海焰. 机械工程与自动化. 2017(02)
[6]一种改善静压导轨机械特性的新方法[J]. 史恩秀,郭鹏阁,王海龙. 中国机械工程. 2016(24)
[7]偏载荷下静压导轨结构参数对其性能影响[J]. 胡均平,贾旺,李科军. 计算机仿真. 2016(01)
[8]响应面法在试验设计与优化中的应用[J]. 李莉,张赛,何强,胡学斌. 实验室研究与探索. 2015(08)
[9]微尺度下液体静压轴承性能研究[J]. 边艳华,陈东菊,范晋伟. 润滑与密封. 2014(06)
[10]超精密加工机床系统研究与未来发展[J]. 张建明,庞长涛. 航空制造技术. 2014(11)
博士论文
[1]流体静压支承对超精密金刚石车床动态特性影响的研究[D]. 侯国安.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]BP神经网络在城市轨道交通客流短时预测中的应用研究[D]. 王立政.苏州科技大学 2017
[2]基于自适应遗传算法优化的BP神经网络股价预测模型[D]. 任浩然.延安大学 2017
[3]基于油槽压损的静压导轨静态性能的研究[D]. 徐伟栋.西安理工大学 2016
[4]大型精密重载静压工作台结构设计与性能分析[D]. 陈飞鹏.湖北工业大学 2016
[5]新型高液阻液体静压导轨的结构优化设计及特性分析[D]. 彭冲.西安理工大学 2014
[6]开式静压导轨载荷自适应恒压力供油系统的研究[D]. 张亮.东华大学 2011
[7]基于遗传神经网络算法的基坑工程优化反馈分析[D]. 侯林波.大连海事大学 2009
本文编号：3580340
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
劳伦斯实验室大型金刚石立式车床Fig.1-1TheLargeOpticsVerticalDiamondLatheofLLNL
图1-2 Kugler公司TDM-1200超精密机床Fig. 1-2 Kugler TDM一1200 U1tra-precision Machine Tool在国内，2011年北京航空精密研究所研制的Nanosys-1000是第一台大型光学级加工机床，其主轴和导轨均采用液体静压轴承，面形加工精度达到亚微米级，表面粗糙度为纳米级[8]。图1-3为哈尔滨工业大学研制的立式超精密金刚石车床，主要用于大型非球曲面的加工，该机床主轴采用径向止推一体式的液体静压轴承，具有很高的承载能力和刚度，可安装重达1吨的工件，加工实验表明该机床加工工件的粗糙度小于1 nm，另外，哈尔滨工业大学还研制了亚微米车床HCM-1，以及多台用于加工KDP晶体的飞切机床[9][10]。
级[8]。图1-3为哈尔滨工业大学研制的立式超精密金刚石车床，主要用于大型非球曲面的加工，该机床主轴采用径向止推一体式的液体静压轴承，具有很高的承载能力和刚度，可安装重达1吨的工件，加工实验表明该机床加工工件的粗糙度小于1 nm，另外，哈尔滨工业大学还研制了亚微米车床HCM-1，以及多台用于加工KDP晶体的飞切机床[9][10]。图1-3 哈尔滨工业大学研制的超精密机床Fig. 1-3 Ultra-precision Machine Developed by HIT秦川集团成功地将液体静压导轨应用于QMK100铣齿机、YK7320磨齿机、YK72150磨床等上；济南第二机床厂生产的XK系统数控运梁龙门镗铣床也是采用液体静压导轨来提高设备的加工精度；北京第一机床厂将静压导轨应用于垂直导轨副中[11]；武汉重型机床集团有限公司将变频恒流静压轴承应用于数控重型卧式镗车床上，成功地解决了机床在500t载荷下要求主轴径向跳动0.006mm的问题[12]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体静压导轨结构变形的有限元仿真分析[J]. 戴长军,毕超. 航空精密制造技术. 2018(02)
[2]浅谈数控机床的发展趋势及主要问题[J]. 崔欢欢. 山东工业技术. 2018(07)
[3]基于GA-LM-BP模型的云南省农机总动力预测[J]. 胡陈君,陈建,王卓,王攀,曹中华,郑延莉,王炎林,牛坡. 农机化研究. 2018(04)
[4]基于BP神经网络的旁热式辐射与对流粮食干燥过程模型[J]. 代爱妮,周晓光,刘相东,刘景云,张驰. 农业机械学报. 2017(03)
[5]基于改进GA-BP神经网络民航发动机滑油消耗研究[J]. 瞿红春,单晨晨,万海焰. 机械工程与自动化. 2017(02)
[6]一种改善静压导轨机械特性的新方法[J]. 史恩秀,郭鹏阁,王海龙. 中国机械工程. 2016(24)
[7]偏载荷下静压导轨结构参数对其性能影响[J]. 胡均平,贾旺,李科军. 计算机仿真. 2016(01)
[8]响应面法在试验设计与优化中的应用[J]. 李莉,张赛,何强,胡学斌. 实验室研究与探索. 2015(08)
[9]微尺度下液体静压轴承性能研究[J]. 边艳华,陈东菊,范晋伟. 润滑与密封. 2014(06)
[10]超精密加工机床系统研究与未来发展[J]. 张建明,庞长涛. 航空制造技术. 2014(11)
博士论文
[1]流体静压支承对超精密金刚石车床动态特性影响的研究[D]. 侯国安.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]BP神经网络在城市轨道交通客流短时预测中的应用研究[D]. 王立政.苏州科技大学 2017
[2]基于自适应遗传算法优化的BP神经网络股价预测模型[D]. 任浩然.延安大学 2017
[3]基于油槽压损的静压导轨静态性能的研究[D]. 徐伟栋.西安理工大学 2016
[4]大型精密重载静压工作台结构设计与性能分析[D]. 陈飞鹏.湖北工业大学 2016
[5]新型高液阻液体静压导轨的结构优化设计及特性分析[D]. 彭冲.西安理工大学 2014
[6]开式静压导轨载荷自适应恒压力供油系统的研究[D]. 张亮.东华大学 2011
[7]基于遗传神经网络算法的基坑工程优化反馈分析[D]. 侯林波.大连海事大学 2009
本文编号：3580340
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