陶浩浩
- 作品数：10 被引量：41H指数：5
- 供职机构：北京工业大学机械工程与应用电子技术学院更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺更多>>
- 一种基于公差的机床导轨几何误差预测方法被引量：4
- 2020年
- 在机床的初始设计阶段,只有机床关键零部件的公差已知。由于机床导轨几何误差对机床精度设计起到关键的指导作用,只有利用设计经验才能获得几何误差。因此,在新机床设计初期,如何准确预测机床几何误差十分必要。基于机床导轨的各项公差,提出一种预测几何误差的方法。首先,采用截断的傅里叶级数对导轨表面形貌误差进行拟合,建立了机床导轨公差与表面形貌误差之间的映射关系,以及表面形貌误差与几何误差之间的映射关系,因为表面形貌误差在公差和几何误差之间起到桥梁作用,因此建立了基于导轨公差的几何误差预测模型。接着,对该预测模型进行仿真分析,结果表明,预测的几何误差中定位误差、y向直线度误差、z向直线度误差、滚摆误差、颠摆误差和偏摆误差分别为17.12μm、56.57μm、70.71μm、28.28μrad、141.42μrad、113.14μrad。最后,利用双频激光干涉仪对导轨几何误差进行测量,同时利用傅里叶曲线拟合方法对测量结果进行拟合,拟合结果表明测量的几何误差分别为16.96μm、59.43μm、68.63μm、28.65μrad、135.40μrad、111.58μrad。对仿真结果和测量结果进行差值比较,发现残差值最大不超过几何误差值的10%,因此,在机床的设计阶段该方法可以有效地预测几何误差并代替几何误差的实际测量,为机床设计者提供重要的理论依据。该方法的核心思想可以直接应用到其他类型导轨几何误差的预测。
- 陶浩浩范晋伟邬昌军
- 关键词：机床导轨公差
- 基于多体系统理论的数控内外圆磨床的综合误差分析及数学模型的建立被引量：3
- 2018年
- 为了提高磨削精度,需要对数控机床的几何误差和热误差进行分析和研究。采用多体系统理论坐标变换的方法,在工件运动链和刀具运动链对切削点进行误差矩阵描述,分析热误差与几何误差之间的相互耦合关系,推导出数控内外圆磨床的几何误差与热误差的综合数学模型,建立磨床的精密加工约束方程,为后续的误差补偿奠定理论基础。
- 范晋伟贾鑫齐国超张红亮陶浩浩
- 关键词：多体系统热误差误差分析
- 基于ANSYS Workbench的凸轮轴磨床床身动静态性能分析被引量：9
- 2016年
- 以某型号的凸轮轴磨床为研究对象,基于ANSYS Workbench对床身的动静态性能进行分析,获得床身的动静态特性参数。根据床身的应力云图、变形云图和振型云图可分析出床身的动静态特性参数均符合设计要求。最后进行实验模态分析,分析结果与有限元分析之间的最大误差为7.94Hz,验证了有限元分析结果的正确性,为床身优化设计以及轻量化研究奠定了基础。
- 范晋伟陶浩浩王鸿亮吕琦
- 关键词：凸轮轴磨床动静态特性静力分析模态分析
- 一种新型雷达测距结构的研究
- 2018年
- 数控机床的加工精度一直受到机床结构变形、热变形、导轨几何误差等因素的影响。因此提出了一种新型雷达测距方法即单程雷达测距,这种测距方法不受这些因素的制约。单程雷达测距的原理是发射装置发射调频连续信号,发射的信号被接收装置直接接收,接收的信号被称为回波信号,回波信号和发射装置发射的本振信号进行差频处理得到差频信号,然后得到测量的距离。
- 范晋伟刘凯凯黄海涛吕琦陶浩浩
- 关键词：数控机床
- 五轴数控机床的加工精度建模研究被引量：5
- 2018年
- 基于多体理论与齐次坐标变换,对五轴数控机床进行误差分析和加工精度建模。以XKAS2525型五轴双墙龙门数控机床为研究对象,根据机床结构和关键零部件的装配关系,分析机床各项几何误差,建立各个关键零部件的子坐标系和体间特征矩阵,系统完整地建立机床的加工精度模型,为后续的精度设计工作奠定基础。
- 范晋伟齐国超陶浩浩贾鑫李相智
- 关键词：特征矩阵
- 一种减小“S”形试件理论切削误差的方法被引量：3
- 2020年
- "S"形试件用于综合检测多轴机床的加工精度,但是由于"S"形试件理论切削误差的存在,导致多轴机床的精度检测产生偏差,因此,提出了一种有效减小理论切削误差的方法。基于双三次均匀B样条曲面模型建立了"S"形试件模型,获得了扭曲角在所选择的三条测量线上的分布规律,同时分析了扭曲角对"S"形试件理论切削误差的影响。此外,通过分析传统单点偏置方法的不足,提出了一种优化的单点偏置方法。基于此方法和CAD/CAM软件生成了"S"形试件的刀具轨迹。最后,通过试验验证了该方法的可行性。试验结果表明,基于优化的单点偏置方法产生的"S"形试件平均理论切削误差比传统的单点偏置方法降低了50.1%。此外,基于优化的单点偏置方法产生的理论切削误差近似小于0.005mm,可以忽略不计。因此,所提出的方法可以有效地避免理论切削误差对多轴机床精度检测结果的干扰。该方法的核心思想可以直接应用到其他类型的检测试件。
- 陶浩浩范晋伟王培桐
- 关键词：多轴机床
- 基于多体系统理论的机床建模与几何误差分析被引量：5
- 2016年
- 对多体系统的基本理论和运动学内容做了详尽的叙述,并将其应用到五轴高速加工中心误差分析与建模中。以DZ08FX型双主轴五轴高速加工中心为研究对象,对机床的结构描述,相邻运动部件间的坐标系建立,体间特征矩阵,几何误差分析和相对运动约束方程都进行了具体的说明,系统完整地推导出实际运动过程中刀具成形点位置误差和姿态误差的运动学模型。为后续误差辨识工作奠定理论基础。
- 范晋伟陶浩浩王鸿亮黄海涛刘凯凯
- 关键词：误差分析
- 曲轴砂带抛光机轴颈抛光系统的可靠性建模
- 2018年
- 轴颈抛光系统是曲轴砂带抛光机进行曲轴抛光加工的重要子系统,其可靠性的高低严重影响着曲轴抛光的表面质量和加工效率。针对曲轴砂带抛光机轴颈抛光系统故障率高、可靠性较低的现象,跟踪采集了轴颈抛光系统的故障数据,经过数据分析处理,利用几种常见的分布函数建立了轴颈抛光系统的可靠性模型。结合分布函数进行模型的拟合检验及优选,结果表明轴颈抛光系统的故障间隔时间的分布规律与伽马函数更为接近。依据建立的分布函数模型对轴颈抛光系统平均无故障间隔时间MTBF的参数进行估计,并优选出与采集的观测值较为接近的分布函数。上述对子系统轴颈抛光系统进行的可靠性建模及评估工作,可以为接下来曲轴砂带抛光机的其他子系统及整机的可靠性分析提供参考和依据。
- 范晋伟张红亮李中生陶浩浩王培桐
- 关键词：MTBF
- 机床误差敏感度分析方法被引量：7
- 2019年
- 目前精度设计依然停留在以设计人员感官经验设计为主的层面,已开展的误差敏感度分析工作无法对精度设计提供直接的量化指导.针对上述问题,展开了机床误差敏感度分析方法的研究.首先,基于多体系统理论建立了数控机床的空间运动误差模型,同时构造了基于零部件公差的几何误差源参数的预估模型,在此基础上,进一步提出了基于部件运动增量的误差敏感度分析方法.以CA摆头五轴数控铣床为研究对象,以"S"试件为加工对象进行试验验证,利用基于机床部件运动增量的误差敏感度分析方法对五轴加工中心进行误差敏感度分析.结果表明:ε_y(x)、q_6~e、ε_x(x)、q_5~e、θ_C^e、ε_(zx)^(45)这6项误差源参数对应的误差敏感度系数之和为0. 95,其他误差源参数的敏感度系数之和仅为0. 05,因此该方法可以有效地识别出对数控机床加工精度影响较大的关键零部件,为提升数控机床的加工精度奠定了理论基础.
- 范晋伟陶浩浩邬昌军唐宇航
- 关键词：公差
- 基于ANSYS Workbench的凸轮轴磨床垫板的动态性能分析被引量：7
- 2017年
- 以某型号的凸轮轴磨床为研究对象,运用软件PTCCreo对其关键零件垫板进行了几何建模,然后运用有限元分析软件ANSYS Workbench集成研发平台对此零件进行了模态分析,获得其固有频率和振型,并根据振型图分析出其薄弱环节,针对其薄弱环节提出了5种改进途径,包含了11种改进方案。通过对改进后垫板的固有频率和质量增加的大小来评价这11种方案的好坏,最后找到合理的优化方案。为提高凸轮轴磨床垫板的动刚度、避免共振提供了理论依据,从而为提高凸轮轴磨床动态性能提供了依据。
- 范晋伟李相智唐宇航陶浩浩齐国超
- 关键词：凸轮轴磨床垫板模态分析结构优化
