簡(jiǎn)介：西華大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)控車床工藝系統(tǒng)的檢測(cè)與控制姓名倪紹流申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師鄧志平20090501西華大學(xué)碩士學(xué)位論文影響成像質(zhì)量。然后通過(guò)MTF法分析得出工件的角位移對(duì)像質(zhì)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線位移的影響。以上措施及設(shè)計(jì)方法無(wú)不以提高數(shù)控車床的加工精度為中心，從而最大限度保證了車床的精密加工。文中還對(duì)實(shí)際存在的誤差進(jìn)行詳細(xì)分析，然后一一指出各造成誤差的因素并給出減小誤差的措施。文章最后在把線檢測(cè)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)結(jié)合起來(lái)對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床進(jìn)行全閉環(huán)總體設(shè)計(jì)，建立了數(shù)學(xué)模型，并從控制論觀點(diǎn)出發(fā)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能分析。數(shù)控車床全閉環(huán)系統(tǒng)的研究和分析為開(kāi)發(fā)高精度數(shù)控機(jī)床提供了理論基礎(chǔ)。本文突破了現(xiàn)有的閉環(huán)控制的思維，開(kāi)創(chuàng)性地提出了包括被加工工件全閉環(huán)控制的數(shù)控車床工藝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被加工工件的實(shí)時(shí)、在線檢測(cè)。進(jìn)一步地提高了數(shù)控車床的檢測(cè)和加工精度。這樣對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也有較好的推動(dòng)與啟示作用。關(guān)鍵詞數(shù)控車床工藝系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)CCD傳感器全閉環(huán)控制

簡(jiǎn)介：重型數(shù)控銑車床是實(shí)現(xiàn)大型精密零部件加工的必需設(shè)備。在數(shù)控銑車床中，C軸即為繞主軸軸線Z軸的回轉(zhuǎn)軸，在數(shù)控加工中心中，主要利用C軸的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，加工復(fù)雜的曲線、曲面。C軸的定位精度是判斷高精度重型數(shù)控機(jī)床精度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其精度直接決定了加工復(fù)雜零部件的精度。影響重型數(shù)控機(jī)床C軸定位精度的因素很多，而齒隙的大小對(duì)C軸定位精度的影響是最突出的，所以，為了提高重型數(shù)控銑車床的定位精度必須設(shè)法減小齒隙的大小；另外對(duì)于C軸傳動(dòng)部分，處于工作狀態(tài)時(shí)的受力變形對(duì)定位精度的影響也是不能忽略的。為了消除C軸傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)鏈末端的齒隙，本文提出了一種采用雙伺服電機(jī)傳動(dòng)，通過(guò)雙電機(jī)的相互配合來(lái)消除傳動(dòng)鏈末端齒隙的方法。基于理論數(shù)學(xué)模型，建立了雙伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型，并且進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真。仿真結(jié)果表明采用主從式運(yùn)動(dòng)的雙電機(jī)能夠很好的實(shí)現(xiàn)跟隨運(yùn)動(dòng)；在分析雙電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中消除齒隙的原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入齒隙模型構(gòu)建了雙電機(jī)消隙的動(dòng)力學(xué)模型，并行進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明齒隙的存在導(dǎo)致系統(tǒng)的上升時(shí)間、調(diào)整時(shí)間變長(zhǎng)，系統(tǒng)響應(yīng)變慢。針對(duì)C軸傳動(dòng)部分工作時(shí)的受力狀況，采用ANSYSWKBENCH軟件對(duì)C軸部件進(jìn)行了模態(tài)分析和靜力學(xué)分析，為C軸零部件的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了參考依據(jù)。最后，設(shè)計(jì)了雙伺服電機(jī)消隙驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器控制雙伺服電機(jī)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，很好的實(shí)現(xiàn)了雙電機(jī)的驅(qū)動(dòng)消隙功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)消隙方法可以很好的消除傳動(dòng)齒隙，提高C軸的定位精度。

簡(jiǎn)介：超精密加工的零件無(wú)論是在國(guó)防科技領(lǐng)域還是民用技術(shù)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步、質(zhì)量要求越來(lái)越高、尺寸要求越來(lái)越大，傳統(tǒng)的研磨、拋光加工工藝由于效率低、成本高、質(zhì)量差等缺點(diǎn)，無(wú)法滿足需求，因此研發(fā)新的大型超精密機(jī)床，實(shí)現(xiàn)高效率、確定性的超精密加工，日益成為我國(guó)超精密加工技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的難題。超精密車床的重要功能部件超精密主軸采用液體靜壓推力軸承，其傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主要依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)隨機(jī)性大、精確度不高，無(wú)法滿足超精密車床對(duì)該重要功能部件高精度及高可靠性的要求。為此，本論文針對(duì)超精密主軸液體靜壓推力軸承開(kāi)展了如下研究工作1根據(jù)大型超精密車床的工作特性，對(duì)液體靜壓推力軸承進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和油源供應(yīng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，對(duì)關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行了建模研究，得到了基本性能參數(shù)以及其變化規(guī)律。2利用ANSYSCFX流體力學(xué)分析軟件，對(duì)液體靜壓推力軸承的壓力場(chǎng)、流速場(chǎng)以及溫度場(chǎng)進(jìn)行了性能研究，得到油墊壓力場(chǎng)、流速場(chǎng)以及溫度場(chǎng)的分布特性，以及不同油膜厚度下的壓力場(chǎng)、流速場(chǎng)以及溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。3對(duì)大型立式超精密車床的承載力、徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)等主軸技術(shù)指標(biāo)以及對(duì)加工樣件進(jìn)行了表面粗造度的測(cè)量，驗(yàn)證了液體靜壓推力軸承結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的正確性。對(duì)液體靜壓推力軸承的進(jìn)行了性能測(cè)試與分析，得到了不同負(fù)載和不同進(jìn)油壓力下的油膜承載力、油膜剛度、流量、溫度等關(guān)鍵性能參數(shù)，驗(yàn)證了從理論上對(duì)關(guān)鍵性能參數(shù)建模以及流場(chǎng)和溫度場(chǎng)性能分析的正確性。

簡(jiǎn)介：蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)控平旋盤管螺紋車床的設(shè)計(jì)與研究姓名代曉進(jìn)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)材料加工工程指導(dǎo)教師王宏20100420數(shù)控平旋盤管螺紋車床的設(shè)計(jì)與研究ABSTRACTALONGWITHTHERAPIDEXPANSIONOFNATIONALECONOMYVARIOUSKINDSOFINDUSTRYWILLFACECONSTANTLYACCRESCENTONPIPEREQUIREMENTSATTHEMOMENT，THEPROCESSINGOFPIPESINCIVILENTERPRISEAREAPTTOPIPELINENCLATHESWITHWORKPIECEROTATINGITSELFHOWEVEROWINGTOTHECURVEONITSAXISORBEINGTMSYMMETRICSTRUCTURE，ITWILLHAVELOTSPROBLEMSINTHECOURSEOFPIPEROTATINGWHENPROCESSINGTHELARGERANDLONGERCALIBERPIPES1ARGERTHANTHEEP100MMFOREXAMPLE，ITNOTONLYWILLCAUSEHUGENOISEANDVIBRATIONBUTALSOWILLHAVEPROBLEMSSUCHASPOORPRODUCTIONEFFICIENCYINMACHINETOOLSANDTHEINTENSITYOFLABOURFORCEANDSOONINORDERTOSOLVETHEPROBLEMSINPRODUCTIONWEDEVISEDANEWSTYLEPIPELINENCLATHEONTHEBASISOFCORRELATEDTECHNICALREQUIREMENTSWHICHAREPUTFORWARDBYPLANTSANDITMETTHEPRODUCTIONNEEDSTHISTHESISSTUDIEDTHEPIPELINENCLATHESWHICHHASNOTATIONONPIPESWHILETOTATINGONTHETOOLSWEWOULDFINDOUTINSUFFICIENTTHATISBEINGANDBRINGFORTHNEWIDEASINITBYMEANSOFRESEARCHINGTHEMETHODOFPROCESSINGWHORLINCOI／LLILONMACHINETOOLSWEDRAWUPTHETRANSMISSIONSCHEMEANDDEMONSTRATEITSFEASIBILITYEVENTUALLYINTEGRATEDBSEOFTHEMECHANICALDESIGN，CADTECHNOLOGYSOLIDWORKSTECHNOLOGYTODESIGNTHEMAINDRIVINGPARTOFTHEMACHINEKEYCOMPONENTSOFTHESPINDLEBOXWITHANSYSFINITEELEMENTSOFTWAREANALYSISANDOPTIMIZATIONOFDYNAMICCHARACTERISTICSTHESUBJECTOFDESIGNPARTOFTHEMACHINE’SMAINDRIVETHEDESIGNFORTHEENTIREMACHINETOLAYAGOODFOUNDATIONFIRSTOFALL，STARTINGFROMTHEPROCESSINGMETHODSDETAILEDWAYTHEMACHINESDRIVEITSCORETECHNOLOGYISTHEUSEOFELECTRONICTRANSMISSIONCHAININSTEADOFMECHANICALTRANSMISSIONCHAINOFMOTIONSYNTHESISRADIALFEEDSERVOMOTORTHROUGHTHEGEARBEVELGEARANDSCREWNUTTHEMOTORSROTARYMOTIONINTOTARYSLIDEALONGTHEFIATPLATEOFTHERADIALFEEDMOTIONTOCOMPLETETHEZAXISFEEDFUNCTIONSECONDLYUSINGAUTOCADSOFTWARETODESIGNTHEVARIOUSPARTSOFMACHINETOOLSANDASSEMBLYDRAWINGSANDPARTSDIAGRAMEQUIPMENTUSINGSOLIDWORKSSOFTWARE‘TOMODELPARTSOFPARTSANDSUBASSEMBLIESFORTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHEVIRTUALASSEMBLYCHECKWHETHERTHEDEVICEOCCURREDINTHEASSEMBLYINTERFERENCEANDCONTINUALLYREVISEDTHEDESIGNERRORSVIRTUALASSEMBLYISCOMPLETED，USINGSOLIDWORKSANIMATORPLUGINANIMATEDDEMONSTRATIONOFTHEASSEMBLYCHECKEQUIPMENTFORALLMOVINGPARTSOFTHESPATIALPOSITIONASWELLASTHECOORDINATIONBETWEENTHEMOVINGPARTSFINALLYANSYSFINITEELEMENTSOFTWAREONSPINDLE，SPINDLEBOXFORDYNAMICCHARACTERISTICANALYSISTOPREDICTTHEMACHINEWHENWEWORKFORCEANDDEFORMATIONACCORDINGTOFORECASTSTHESIZEOFTHEORIGINALDESIGNOPTIMIZATIONDETERMINETHEOPTIMALSIZEOFPARTSII

簡(jiǎn)介：本文對(duì)虛擬數(shù)控車床加工仿真進(jìn)行研究。在分析虛擬數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法以VISUALC60為平臺(tái)研究開(kāi)發(fā)了基于OPENGL交互控制的虛擬數(shù)控車床加工仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在不同轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、NC代碼等條件下數(shù)控車床切削過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真。本文采用了OPENGL技術(shù)利用它提供的功能強(qiáng)大的三維圖形編輯功能結(jié)合面向?qū)ο蟮慕７椒ń⒘巳S加工仿真環(huán)境。通過(guò)使用MFC創(chuàng)建了三維仿真系統(tǒng)框架和友好的人機(jī)交互界面以實(shí)現(xiàn)交互控制；創(chuàng)建了刀具庫(kù)以適應(yīng)不同零件的加工需求；設(shè)計(jì)了NC代碼翻譯模塊以驅(qū)動(dòng)車床動(dòng)作；通過(guò)使用OPENGL繪圖函數(shù)的建模方法更利于仿真系統(tǒng)的底層開(kāi)發(fā)；設(shè)計(jì)了毛坯的細(xì)化方法和巧妙的切削算法減少了后臺(tái)計(jì)算量提高了系統(tǒng)運(yùn)行速度實(shí)現(xiàn)了加工過(guò)程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真。同時(shí)在加工仿真過(guò)程中利用OPENGL的雙緩存技術(shù)加速了圖形的顯示避免了畫面的閃爍使加工過(guò)程動(dòng)畫更具連續(xù)性工件的加工成形過(guò)程更具實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試表明系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性、交互性、可擴(kuò)展性以及三維圖形顯示能力能夠有效地驗(yàn)證程序的正確性有助于減少試切法檢查引起的低效高耗提高數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)效率。

簡(jiǎn)介：數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物當(dāng)前我國(guó)沿著經(jīng)濟(jì)、高速、高精度和高度自動(dòng)化等幾個(gè)方向發(fā)展數(shù)控技術(shù)其中發(fā)展經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)是適合我國(guó)國(guó)情的重要策略本論文正是基于此現(xiàn)狀進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床控制系統(tǒng)的研究本文提出了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系統(tǒng)的解決方案首先討論了一般數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和理念然后針對(duì)數(shù)控車床的加工特點(diǎn)、工作環(huán)境和性能指標(biāo)要求提出和研究了基于MSP430F149先進(jìn)微控制器的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的軟硬件體系結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的控制方法論文研究了以MSP430F149單微控制器為核心的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)硬件系統(tǒng)包括系統(tǒng)主模塊以及電源、晶振、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液晶和鍵盤顯示、編碼器、手搖脈沖發(fā)生器、串行通信和開(kāi)關(guān)量控制等外圍模塊其中MSP430F149主模塊功耗低速度快資源豐富開(kāi)發(fā)方便系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單液晶顯示模塊顯示容量大配合自制鍵盤人機(jī)界面友好而且自身帶有控制器減輕了主模塊的負(fù)擔(dān)串行通信模塊能將PC機(jī)中預(yù)先編譯好的加工程序傳送到數(shù)控車床系統(tǒng)中去操作方便提高了生產(chǎn)效率論文還研究了以MSP430F149單微控制器為核心的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系統(tǒng)的控制算法和軟件體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)滿足了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和多任務(wù)性的要求在前臺(tái)程序中研究了鍵盤控制、搜尋最小誤差法直線和圓弧插補(bǔ)和串行通信等實(shí)時(shí)中斷功能在后臺(tái)程序中研究了數(shù)控加工程序的譯碼處理、錯(cuò)誤診斷、刀具補(bǔ)償、速度控制和液晶顯示等處理功能基于該方案的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系統(tǒng)成本低可靠性高人機(jī)界面友好操作使用方便完全能夠滿足數(shù)控車床加工的性能指標(biāo)要求

簡(jiǎn)介：曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件之一它將發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在曲軸的機(jī)加工這一環(huán)節(jié)中連桿軸頸的加工是一個(gè)難點(diǎn)這是因?yàn)檫B桿頸的軸線相對(duì)于主軸頸的軸線是偏心的。目前國(guó)內(nèi)曲軸生產(chǎn)主要依靠普通機(jī)床和專用機(jī)床生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度較低。曲軸加工主要依靠的是昂貴的進(jìn)口設(shè)備曲軸的成本也因此大為提高。針對(duì)目前這一問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種新的曲軸連桿頸加工車床即曲軸復(fù)合車床。曲軸復(fù)合車床加工連桿頸時(shí)仍以主軸頸中心線為回轉(zhuǎn)中心一次裝夾可完成所有軸頸的粗加工。曲軸是一種精度要求較高的零件因此要求復(fù)合車床有較高的加工精度。本文以復(fù)合車削工況下的曲軸連桿頸相位精度為研究對(duì)象對(duì)車削中曲軸連桿頸的精度進(jìn)行了較為深入的研究。本文的研究?jī)?nèi)容如下1簡(jiǎn)要介紹曲軸復(fù)合車削工藝的原理分析了在復(fù)合車削時(shí)影響切削力的因素根據(jù)工藝參數(shù)及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算切削力的大小。并且還介紹了曲軸在復(fù)合車削時(shí)的受力特點(diǎn)計(jì)算出了造成曲軸扭轉(zhuǎn)變形的扭矩的在切削過(guò)程中變化規(guī)律2論證通過(guò)誤差補(bǔ)償來(lái)提高加工精度的必要性并指出誤差補(bǔ)償是以明確誤差變化規(guī)律為前提的。從兩個(gè)方面探討了加工誤差來(lái)源即復(fù)合車床的工藝系統(tǒng)誤差和來(lái)自曲軸工件的誤差。并且詳細(xì)分析了曲軸在存在相對(duì)相位角誤差時(shí)帶來(lái)的連桿頸相位誤差。最終確定了影響連桿頸相位誤差的主要因素即裝夾曲軸時(shí)相對(duì)相位角誤差和曲軸在切削力作用下的變形3提出曲軸在復(fù)合車削中的研究模型在此模型的框架下分析了切削力的變化規(guī)律利用有限元軟件計(jì)算了曲軸的剛度系數(shù)通過(guò)受力和剛度計(jì)算出曲軸的變形爾后提出了曲軸連桿頸相位誤差的變化規(guī)律和存在扭轉(zhuǎn)變形時(shí)的曲軸連桿頸圓度誤差變化規(guī)律4論證實(shí)驗(yàn)研究對(duì)曲軸復(fù)合車床走向應(yīng)用的必要性。根據(jù)曲軸在加工中扭轉(zhuǎn)變形的特點(diǎn)及曲軸復(fù)合車削試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了一套能夠動(dòng)態(tài)測(cè)量曲軸在加工過(guò)程中連桿頸相位變形的系統(tǒng)。論文研究?jī)?nèi)容對(duì)車用曲軸的制造具有實(shí)用價(jià)值具有廣泛的應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)介：隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機(jī)械加工朝著大型化、重型化發(fā)展，因此如何有效處理大型工件的變形問(wèn)題成為一個(gè)廣泛關(guān)注的問(wèn)題。振動(dòng)時(shí)效相對(duì)于自然時(shí)效和熱時(shí)效具有適用性強(qiáng)、投資小、污染小、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)。目前，振動(dòng)時(shí)效技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)被廣泛的推廣應(yīng)用，但是各個(gè)企業(yè)在制定振動(dòng)時(shí)效工藝時(shí)缺乏系統(tǒng)的理論知識(shí)，生產(chǎn)中依靠經(jīng)驗(yàn)選擇工藝參數(shù)。雖然工件經(jīng)過(guò)振動(dòng)時(shí)效處理，但是這種僅憑經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人主觀操作的模式使振動(dòng)時(shí)效的優(yōu)勢(shì)不能很好的體現(xiàn)出來(lái)，不能有效地減小殘余應(yīng)力。本文以CK61125數(shù)控車床床身為研究對(duì)象，針對(duì)其鑄造后殘余應(yīng)力引起的變形問(wèn)題，采用有限元法，選取振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)。本文從鑄造殘余應(yīng)力的產(chǎn)生入手，分析了振動(dòng)時(shí)效的微觀和宏觀機(jī)理，對(duì)振動(dòng)時(shí)效的工藝參數(shù)進(jìn)行了討論，并提出采用有限元分析選取工藝參數(shù)優(yōu)化值，從而提高振動(dòng)時(shí)效的時(shí)效效果和生產(chǎn)效率。在研究的過(guò)程中，以ANSYS有限元分析軟件為工具，建立了床身三維有限元模型，分析了床身鑄造過(guò)程的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和變形情況，得到了床身鑄造殘余應(yīng)力分布和床身變形情況，對(duì)有限元模擬結(jié)果進(jìn)行了分析。采用ANSYS動(dòng)力學(xué)分析功能，對(duì)床身進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，借助熱應(yīng)力分析的結(jié)果，結(jié)合模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析確定了振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)。根據(jù)有限元分析結(jié)果，對(duì)CK61125車床床身進(jìn)行了振動(dòng)時(shí)效試驗(yàn)，提取了試驗(yàn)數(shù)據(jù)并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié)。本課題對(duì)企業(yè)更好的推動(dòng)振動(dòng)時(shí)效技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐具有借鑒意義。

簡(jiǎn)介：大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文車床卡盤動(dòng)態(tài)夾緊力測(cè)力儀及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研究姓名陳克欽申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師張松濤200131叁壟些三叁蘭塑蘭堡蘭』墮蘭ABSTRACTWHENWEMACHINEEXPLOSIVEMATERIAL，SOMETIMESWEUSECHUCK】ATHESTHUS，F(xiàn)ORSAFETYWEMUSTTESTTHECLAMPINGFORCEOFTHECHUCKDYNAMICALLYINTHEPAPELWEANALYSISTHEFACTORSTHATAFFECTTHECLAMPINGFORCE，DESIGNASIMPLEDYNAMETERWHOSERIGIDITYISVERYGOOD，ANDOFCOURSEWEDESIGNASENSORFORTHEDYNAMETERWEMAKEASENDINGCIRCUITWHICHINCLUDESFMCIRCUIT，AMPLIFYINGCIRCUITANDPOWERCIRCUITTOTRANSFERTHESIGNALTHROUGHRECEIVINGCIRCUITWECARLGETTHESIGNALOFCLAMPINGFORCE，ANDWEPROCESSTHEMINORDERTHATTHEYCANBESENTTOTHECOMPUTERCOMPUTERAMENDSTHEDATAANDDISPLAYSTHEMMOREACCURATELYEXPERIMENTHASTESTEDTHERELIABILITYOFTHETESTINGSYSTEMANDITCANREACHOURREQUIREMENTKEYWORDSCHUCKSENSORFM

簡(jiǎn)介：光學(xué)非球面已經(jīng)可廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域本文針對(duì)用于加工非球面的單點(diǎn)金剛石數(shù)控車床進(jìn)行了研究。在本文中主要討論了如何加工非球面的問(wèn)題以及怎樣對(duì)機(jī)床的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。在本文中首先介紹了機(jī)床的硬件這部分內(nèi)容主要是介紹了機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)。對(duì)于機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是采用了大理石作為機(jī)床制造材料、采用了氣浮導(dǎo)軌以及電主軸。這種設(shè)計(jì)方式使得機(jī)床床身能夠保持非常的剛度精度得到有效保證由于氣浮導(dǎo)軌的使用使得機(jī)床以極低的速度進(jìn)給成為可能而電主軸的使用則提高了機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)采用全閉環(huán)控制方式即采用光柵尺作為機(jī)床導(dǎo)軌的位置信號(hào)將其反饋回?cái)?shù)控系統(tǒng)作為位置換的反饋信號(hào)。對(duì)于非球面的加工采用怎樣的方法來(lái)獲得非球面的加工控制代碼是一個(gè)很重要的問(wèn)題。結(jié)合已有數(shù)控系統(tǒng)的特性本文采用雙圓弧插補(bǔ)算法了生成非球面加工的代碼即同時(shí)采用兩兩相切的圓弧段來(lái)逼近非圓曲線。這種算法與簡(jiǎn)單的使用圓弧或者直線段來(lái)逼近非圓曲線相比提高了非球面的光滑度、大大減少了加工程序代碼數(shù)量減小了存儲(chǔ)空間和傳輸時(shí)間。為了更直觀的顯示這一特點(diǎn)本文還同時(shí)采用了直線段逼近方式從結(jié)果可以看到直線逼近得到的程序量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雙圓弧逼近的得到的程序量。針對(duì)機(jī)床產(chǎn)生的誤差如何減少這些誤差帶來(lái)的影響也是本文研究的主要問(wèn)題。誤差補(bǔ)償?shù)姆绞接泻芏喾N例如可以分為硬件誤差補(bǔ)償、軟件誤差補(bǔ)償。本文采用了軟件誤差補(bǔ)償?shù)姆绞角沂请x線誤差補(bǔ)償。本課題實(shí)現(xiàn)了機(jī)床誤差標(biāo)定建立誤差模型并最終通過(guò)修正數(shù)控指令來(lái)達(dá)到補(bǔ)償誤差的目的。

簡(jiǎn)介：超精密車削加工在超精密加工領(lǐng)域中占據(jù)非常重要的地位，以超精密車削技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)在軍工方面和民用方面都發(fā)揮著日益重要的作用，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家均投入大量人力物力進(jìn)行超精密車床和超精密車削技術(shù)的研究工作。本課題研究的目的是在一個(gè)小型超精密車床的基礎(chǔ)上建立其控制系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究該系統(tǒng)的加工參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的影響，以實(shí)現(xiàn)工件表面粗糙度RA￡10NM的穩(wěn)定高效超精密車削加工。本課題研究的意義在于通過(guò)對(duì)超精密車床控制系統(tǒng)的研究，以及在該控制系統(tǒng)控制下的工藝實(shí)驗(yàn)，對(duì)以后超精密車床控制系統(tǒng)的研究和建立有一定的借鑒意義和推廣價(jià)值。首先，本文對(duì)超精密車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了全面的總結(jié)。其次，本文在分析典型超精密車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)本課題超精密車床的主軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，分析運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。再次，本文在超精密車床機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建完成的基礎(chǔ)上，建立了超精密車床的控制系統(tǒng)。首先選擇伺服電動(dòng)機(jī)和上位控制器，并完成了控制系統(tǒng)的硬件搭建。然后通過(guò)理論分析和車削實(shí)驗(yàn)，分別采用位置伺服控制超精密車床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，采用速度伺服控制主軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，在該控制系統(tǒng)控制下車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，成功的實(shí)現(xiàn)了超精密車床控制系統(tǒng)的建立。最后，本文在搭建完成的超精密車床上進(jìn)行車削實(shí)驗(yàn)，利用AFM檢測(cè)車削工件表面粗糙度。檢測(cè)結(jié)果表明在所建立地控制系統(tǒng)控制下，本課題超精密車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)性能穩(wěn)定，車削工件表面粗糙度RA值穩(wěn)定在7NM以下，可進(jìn)行穩(wěn)定高效的超精密車削加工。并根據(jù)車削工件表面粗糙度的檢測(cè)結(jié)果，分析主軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主軸轉(zhuǎn)速、線速度以及導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)給量、背吃刀量對(duì)表面粗糙度的影響。

簡(jiǎn)介：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)液體靜壓技術(shù)理論的研究及靜壓軸承在工程中的應(yīng)用逐步擴(kuò)大尤其在重大型機(jī)械中采用此項(xiàng)技術(shù)可以充分發(fā)揮其流體靜壓的特點(diǎn)由于靜壓支承的運(yùn)動(dòng)副之間完全被油膜隔離就大大地減少了因表面加工誤差所產(chǎn)生的影響此特點(diǎn)正彌補(bǔ)了大型機(jī)床加工平面粗糙度的局限性選取適當(dāng)?shù)挠湍ず穸染涂梢约幢ＷC浮起量又消除了大平面表面對(duì)精密機(jī)床的影響。同時(shí)由于液體的粘度極小液壓支承在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率很小所以可以提高大型數(shù)控機(jī)床的效率因素。綜上研究流體及靜壓支承對(duì)工程機(jī)械是非常有意義的。本文以GTC630200龍門式數(shù)控立式車床為例分析了車床圓工作臺(tái)的在不同工作路徑下的工況將最大載荷及進(jìn)給工況作為研究的極限值考慮工作臺(tái)受偏載力時(shí)各油腔的不同應(yīng)力及最大變形量初始化油膜厚度后得出油腔需要的最小供油量計(jì)算油膜剛度通過(guò)樣機(jī)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果并提出了誤差的產(chǎn)生及應(yīng)對(duì)原則。分析了立車橫滑板導(dǎo)軌副的特點(diǎn)導(dǎo)軌副形式以及幾何尺寸的對(duì)比與選擇進(jìn)行了靜力學(xué)分析建立了平衡方程并求解出對(duì)置油腔的合力通過(guò)引入初始條件初定6個(gè)油腔的油量假定了對(duì)置油膜的總厚度計(jì)算出對(duì)置油腔的油量闡述了恒流量等面積和不等面積閉式油腔的設(shè)計(jì)思路及計(jì)算方法以及恒流量等面積和不等面積閉式油腔的承載能力和剛度的計(jì)算進(jìn)行定性和定量分析對(duì)樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析并提出了優(yōu)化方法。提出了導(dǎo)軌副的裝配方法及注意事項(xiàng)來(lái)減小誤差通過(guò)以上理論的研究與實(shí)際的應(yīng)用使我們深刻理解了靜壓理論在工程上的應(yīng)用通過(guò)樣機(jī)的驗(yàn)證證實(shí)了靜壓支承的各項(xiàng)參數(shù)并制作了單向受力油腔參數(shù)計(jì)算工程表對(duì)置油腔合力工程表對(duì)置油腔流量與油膜厚度工程表對(duì)置油腔動(dòng)剛度工程表對(duì)置油腔加減速工程表等可以快速并直接的顯示各項(xiàng)指標(biāo)為今后的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

簡(jiǎn)介：隨著科技的發(fā)展越來(lái)越多的新技術(shù)應(yīng)用于制造領(lǐng)域。為了降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率引入信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)進(jìn)行改造成為當(dāng)代制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)虛擬制造VIRTUALMANUFACTURING作為一種全新的制造策略被廣泛地研究和應(yīng)用這是生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。數(shù)控技術(shù)在當(dāng)今制造業(yè)中處于重要的地位在數(shù)控技術(shù)中引入信息技術(shù)是虛擬制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)虛擬數(shù)控技術(shù)成為了虛擬制造的支撐技術(shù)之一。本文運(yùn)用OPENGL技術(shù)以VISUALC60為開(kāi)發(fā)工具采用實(shí)體幾何建模思想建立機(jī)床以及加工模塊的三維模型構(gòu)建數(shù)控仿真系統(tǒng)的虛擬加工環(huán)境；運(yùn)用MFC框架與OPENGL編程進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真及加工切削仿真。本文以上海機(jī)床廠CK0632型車床為原型建立的虛擬數(shù)控車床系統(tǒng)包括機(jī)床場(chǎng)景模塊、NC代碼解析模塊、虛擬切削模塊、刀具及毛坯選擇模塊和操作面板等模塊。實(shí)驗(yàn)表明仿真效果達(dá)到了預(yù)期要求具有較好的現(xiàn)實(shí)意義。論文主要工作如下1虛擬車床模型的構(gòu)建在綜合分析虛擬數(shù)控系統(tǒng)所依賴的軟硬件基礎(chǔ)上結(jié)合多種虛擬車床模型的構(gòu)建方法為滿足虛擬系統(tǒng)的可擴(kuò)展性的需求確定了虛擬數(shù)控車床模型動(dòng)靜態(tài)劃分的構(gòu)建方法。對(duì)于車床靜態(tài)模型部分選擇外部建模的方法這樣不僅減少了OPENGL建模的難度而且便于虛擬系統(tǒng)進(jìn)行多種機(jī)床擴(kuò)展；動(dòng)態(tài)模型由OPENGL直接編程建模為實(shí)現(xiàn)虛擬切削算法奠定基礎(chǔ)。2虛擬切削方法的研究從數(shù)控車床的加工特點(diǎn)出發(fā)結(jié)合對(duì)虛擬數(shù)控車床加工過(guò)程的研究確定切削算法滿足虛擬切削的實(shí)時(shí)性。本文選擇了基于實(shí)體模型造型的方法對(duì)工件模型進(jìn)行單元體劃分實(shí)現(xiàn)虛擬加工的動(dòng)態(tài)仿真。3人機(jī)交互界面的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的界面給用戶一個(gè)直觀的感覺(jué)因此界面的開(kāi)發(fā)具有較為重要的作用。本文通過(guò)VC60中的MFC框架設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了友好的人機(jī)交互界面。用戶可以通過(guò)虛擬的操作面板直接對(duì)虛擬數(shù)控車床進(jìn)行操作通過(guò)菜單選項(xiàng)和虛擬的面板按鈕用戶就可以完成所有需要的加工操作。最后實(shí)現(xiàn)了基于OPENGL與VC的虛擬數(shù)控車床加工仿真。仿真實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有較理想的加工真實(shí)感。本課題的研究有助于虛擬數(shù)控技術(shù)多算法的擴(kuò)展有助于虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的復(fù)合多功能車床功能部件的設(shè)計(jì)與仿真.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：數(shù)控車床是最常用的數(shù)控加工設(shè)備，車床數(shù)控系統(tǒng)作為其控制核心，其性能優(yōu)劣與功能強(qiáng)弱直接關(guān)系到數(shù)控車床的加工功能和產(chǎn)品質(zhì)量。本文通過(guò)結(jié)合車床數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)，對(duì)其中的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的分析和研究，有效提升了數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控車床的整體性能。論文的主要工作與成果有根據(jù)研發(fā)需求，設(shè)計(jì)規(guī)劃了數(shù)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)，搭建了PC運(yùn)動(dòng)控制卡結(jié)構(gòu)的硬件平臺(tái)，并確定了上、下位機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)與調(diào)試平臺(tái)。采用性能最為全面的動(dòng)態(tài)批處理方法作為本系統(tǒng)程序解釋模塊的解決方案，實(shí)現(xiàn)了高性能的程序解釋模塊，保證了程序解釋模塊的高效性。針對(duì)車床數(shù)控系統(tǒng)刀具半徑補(bǔ)償處理的特殊性，提出了兩種適用于車床的刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償算法，以C刀補(bǔ)原理為基礎(chǔ)提出了本系統(tǒng)的刀具半徑補(bǔ)償算法，實(shí)現(xiàn)了刀尖點(diǎn)與刀尖圓弧中心的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，能在方便用戶編程的同時(shí)有效避免刀具干涉的發(fā)生，確保了數(shù)控加工控制的正確性。針對(duì)傳統(tǒng)脈沖增量法與數(shù)據(jù)采樣法螺紋插補(bǔ)存在的不足，提出了變周期螺紋插補(bǔ)算法，以主軸碼盤產(chǎn)生固定脈沖數(shù)所用的時(shí)間為進(jìn)給軸的插補(bǔ)周期，在保證主軸與進(jìn)給軸精確同步的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)寬螺距范圍的螺紋插補(bǔ)，并具有很高的精度。并基于該算法實(shí)現(xiàn)了圓柱螺紋、錐螺紋、變螺距螺紋以及多頭螺紋的加工。完成了數(shù)控系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)控制卡DSP以及上位機(jī)主要功能軟件的開(kāi)發(fā)與整體調(diào)試工作，并驗(yàn)證了相關(guān)算法的有效性和正確性。