簡(jiǎn)介：發(fā)動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和國防建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的制造水平對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用?；钊h(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件之一，其自由狀態(tài)輪廓型線的加工質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、油耗、噪聲、缸體壽命等性能。目前，國內(nèi)多采用靠模仿形法加工活塞環(huán)型線，由于靠模本身存在的制造精度問題以及加工過程中的磨損等因素，活塞環(huán)的加工精度難以得到保證，而活塞環(huán)尺寸精度的檢測(cè)主要依靠人工來完成，其檢測(cè)精度低，效率不高，并且勞動(dòng)量大。因而迫切需要開發(fā)出活塞環(huán)數(shù)控車床的檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，提高活塞環(huán)數(shù)控車床的加工精度，以確?；钊h(huán)的加工質(zhì)量。本文設(shè)計(jì)開發(fā)了基于虛擬儀器技術(shù)的活塞環(huán)數(shù)控車床檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，利用聲發(fā)射技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)車削接觸過程的檢測(cè)與監(jiān)控，利用主軸編碼器所采集的角度信息對(duì)活塞環(huán)外圓輪廓曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)了活塞環(huán)型線的在線檢測(cè)。本文主要研究?jī)?nèi)容包括對(duì)活塞環(huán)的加工工藝進(jìn)行闡述，介紹自動(dòng)化制造系統(tǒng)的檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)，探討虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。對(duì)基于虛擬儀器技術(shù)的活塞環(huán)數(shù)控車床檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，明確系統(tǒng)的功能要求，闡述系統(tǒng)的各組成要素及系統(tǒng)的工作原理，介紹活塞環(huán)數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)布局以及數(shù)控系統(tǒng)。介紹聲發(fā)射技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，分析聲發(fā)射信號(hào)處理技術(shù)，并利用聲發(fā)射技術(shù)開發(fā)了車削接觸監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了滿足系統(tǒng)功能需求的硬件環(huán)境，利用LABVIEW圖形化編程語言與VC60編程語言設(shè)計(jì)開發(fā)了車削接觸監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分，使系統(tǒng)具有信號(hào)采集功能、信號(hào)分析處理功能、圖形顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能、反饋控制功能。設(shè)計(jì)開發(fā)了活塞環(huán)外圓輪廓型線在線檢測(cè)模塊，選配了符合系統(tǒng)檢測(cè)需求的硬件構(gòu)組成，利用VC60編程語言設(shè)計(jì)開發(fā)了活塞環(huán)型線在線檢測(cè)系統(tǒng)的軟件部分，使系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)處理功能、圖形顯示功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，提高了活塞環(huán)尺寸的檢測(cè)精度。在活塞環(huán)數(shù)控車床上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)行測(cè)試，確定了各硬件部分的安放位置，通過試驗(yàn)證實(shí)了聲發(fā)射技術(shù)用于車削接觸監(jiān)控的可行性，并對(duì)活塞環(huán)型線進(jìn)行了在線檢測(cè)，能快速顯示測(cè)量曲線和測(cè)量誤差，通過相關(guān)測(cè)試證明系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定地運(yùn)行，并且顯著提高了活塞環(huán)數(shù)控車床的加工效率和制造精度。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多V138數(shù)控立式車床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：立式車床是機(jī)電設(shè)備的一種它的自動(dòng)化程度要求很高。通常用于冶金工業(yè)或者車制大型工件。立式車床一般采用的是繼電器邏輯控制方式。中間繼電器、時(shí)間繼電器被廣泛的使用在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中。因?yàn)榻佑|控制點(diǎn)多電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障率很高檢修時(shí)檢修周期長(zhǎng)。長(zhǎng)時(shí)間使用的立式機(jī)導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)線路老化頻繁的發(fā)生繼電器故障檢修時(shí)維修十分困難。隨著PLC技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)車床的數(shù)控改造成為很多企業(yè)和研究院所研究的課題PLC是一種微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物它克服了在復(fù)雜的機(jī)械接觸及傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)接線中繼電器觸點(diǎn)可靠性低、能耗高、靈活性差等缺點(diǎn)編制可編程控制器的程序時(shí)不需要計(jì)算機(jī)編程語言的知識(shí)而是使用一組繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式提高了編程的效率。本文完成對(duì)車床的數(shù)控化改造工作本文中的創(chuàng)新點(diǎn)如下1本文完成了對(duì)車床機(jī)械和電路系統(tǒng)的改造使車床具備了數(shù)控化改造的可能。2本文設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套軟PLC系統(tǒng)提供了PLC編程界面完成了PLC程序的編輯、編譯和運(yùn)行。3本文應(yīng)用軟PLC技術(shù)設(shè)計(jì)了一套適合于三菱控制系統(tǒng)梯形圖根據(jù)立式車床程序梯形圖運(yùn)用三菱仿真軟件對(duì)根據(jù)工藝流程編制梯形圖進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。完成了對(duì)主軸工作臺(tái)起動(dòng)與停止、工作臺(tái)點(diǎn)動(dòng)、工作臺(tái)變速、橫梁運(yùn)動(dòng)、刀架運(yùn)動(dòng)進(jìn)行有效的控制。4本文對(duì)改造后的立式車床進(jìn)行了試車運(yùn)行測(cè)試完成了機(jī)械、電路、控制系統(tǒng)和軟PLC系統(tǒng)的測(cè)試在測(cè)試過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行了處理。通過本文中數(shù)控化改造技術(shù)在本企業(yè)的應(yīng)用提高了車床加工和運(yùn)行的精度提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質(zhì)量節(jié)約了車床人工控制的成本增加了企業(yè)收益。

簡(jiǎn)介：西門子數(shù)控車床系統(tǒng)是西門子集團(tuán)旗下白動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)的產(chǎn)品，目前廣泛使用的主要有802D、810D、840D、808D等幾種類型。本文研究實(shí)現(xiàn)的模擬數(shù)控車床加工系統(tǒng)主要是針對(duì)的是808D。808D有功能強(qiáng)大的系統(tǒng)平臺(tái)，通過系統(tǒng)設(shè)定而適應(yīng)各種控制技術(shù)，其主要操作方式有AUTOMATIC（自動(dòng)）、JOG（手動(dòng)）、TEACH（示教）等。其中手動(dòng)操作需要用戶根據(jù)工程圖圖紙手寫出G代碼，并且手動(dòng)輸入到車床上，最后才能完成實(shí)際加工。本文研究的模擬系統(tǒng)的目的就是為了提高手動(dòng)操作模式的效率，開發(fā)出一款基于ROID平臺(tái)的APP，這款A(yù)PP可以幫助用戶輕松設(shè)計(jì)工件，自動(dòng)生成G代碼并且傳輸?shù)綌?shù)控車床上直接運(yùn)行。本文采用ROID平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)以及分層模塊化設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。提高系統(tǒng)靈活性和擴(kuò)展性。該系統(tǒng)主要包括用戶管理和項(xiàng)目管理、工件設(shè)計(jì)、生成工程圖、刀具管理和工藝管理和G代碼生成。作者和團(tuán)隊(duì)共同設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)全部需求，實(shí)現(xiàn)以下功能1用戶管理和項(xiàng)目管理模塊該模塊主要實(shí)現(xiàn)用戶登陸、注冊(cè)、注銷以及項(xiàng)目的新建、刪除、搜索編輯等功能。2工件設(shè)計(jì)和生成工程圖模塊是該APP得核心功能之一。實(shí)現(xiàn)了快速設(shè)計(jì)工件的需求，在屏幕點(diǎn)擊常用組件、設(shè)置參數(shù)、點(diǎn)擊添加就能夠在界面上畫出該組件。切換到工程圖界面就能查看設(shè)計(jì)好工件的工程圖。3工藝管理和刀具管理加工工藝是要體現(xiàn)在生成的G代碼中，工藝管理和刀具管理界面提供最方便快捷的方式讓用戶輕松設(shè)定加工工藝以及刀具。4生成G代碼該模塊根據(jù)之前的工程圖和加工工藝產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成G代碼，加載在界面上，用戶可以進(jìn)行微調(diào)。用戶確認(rèn)無誤之后可以通過WIFI傳輸?shù)礁浇臄?shù)控車床上。該APP最初的BETA版本已經(jīng)交由用戶試用過，用戶反饋良好。基本能夠滿足用戶功能需求，提高了用戶生產(chǎn)效率。作者及團(tuán)隊(duì)其他成員在整個(gè)開發(fā)過程中都積極參與測(cè)試工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和缺陷，及時(shí)修改錯(cuò)誤。目前，該APP已經(jīng)交由西門子中國研究院試用，用于解決方案的研究和實(shí)驗(yàn)。試用之后會(huì)優(yōu)化并且開發(fā)出新的功能，屆時(shí)西門子會(huì)將該APP以及整套解決方案一并交付給用戶，讓用戶提高生產(chǎn)效率，獲得更豐厚的經(jīng)濟(jì)效率。

簡(jiǎn)介：當(dāng)今社會(huì)上各種機(jī)械加工業(yè)都在迅猛發(fā)展而車床作為一個(gè)在加工業(yè)有著不可或缺地位的工具也在不斷向著高精度、高效率、高自動(dòng)化方向發(fā)展數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為主流設(shè)備逐漸取代老舊的普通車床。而我國是一個(gè)發(fā)展中國家由于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的起步較晚技術(shù)較為落后有著大量的老舊機(jī)床又因其缺乏專業(yè)的維修與保養(yǎng)促使機(jī)床的工作精度大大降低。而從國外購置新型數(shù)控車床的價(jià)格又頗為昂貴普通企業(yè)根本無法負(fù)擔(dān)因而通過普通車床的數(shù)控化改造來改變現(xiàn)狀。通過將普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造依靠數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)能大大提高企業(yè)加工效率同時(shí)其改造費(fèi)用遠(yuǎn)低于重新購置新型機(jī)床會(huì)給企業(yè)帶來可觀的利潤從而帶動(dòng)我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如今國外的數(shù)控化改造技術(shù)已基本形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)我國應(yīng)借鑒其經(jīng)驗(yàn)逐步形成一個(gè)自主的數(shù)控改造產(chǎn)業(yè)大大提高我國機(jī)床的數(shù)控化率。本論文以CA6140普通車床為研究對(duì)象對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行改造形成新的進(jìn)給系統(tǒng)。采用8031CPU為控制系統(tǒng)發(fā)出步進(jìn)脈沖通過減速傳動(dòng)帶動(dòng)滾珠絲杠的運(yùn)動(dòng)完成縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)控制著刀架運(yùn)動(dòng)使其變?yōu)樽詣?dòng)化。

簡(jiǎn)介：主軸箱是數(shù)控車床的重要組成部分，它的裝配質(zhì)量直接影響整個(gè)數(shù)控車床的性能，因此必須對(duì)主軸箱測(cè)試，其中軸承的溫升和異常聲是測(cè)試主軸箱裝配性能的重要指標(biāo)。目前沈陽機(jī)床HTC20系列數(shù)控車床主軸箱軸承的溫升由測(cè)試人員手持紅外測(cè)溫儀測(cè)量，異常聲由測(cè)試人員耳聽判別。這種測(cè)試方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，影響生產(chǎn)進(jìn)度。因此，設(shè)計(jì)一套主軸箱自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是非常必要的，它能夠提高主軸箱測(cè)試的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)進(jìn)度，減輕測(cè)試人員的工作量，具有實(shí)際意義。論文以沈陽機(jī)床HTC20系列數(shù)控車床主軸箱為測(cè)試對(duì)象，以傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、工控機(jī)和變頻器等為硬件平臺(tái)，以LABVIEW為軟件平臺(tái)，根據(jù)測(cè)試工藝，采用良好的數(shù)據(jù)分析方法，丌發(fā)了此測(cè)試系統(tǒng)。論文的主要內(nèi)容有1介紹機(jī)床主軸箱軸承溫度和異常聲測(cè)試發(fā)展的現(xiàn)狀，測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及所需完成的工作詳細(xì)闡述HTC20系列數(shù)控車床主軸箱軸承溫升和異常聲產(chǎn)生的原因、類型及測(cè)量方法等相關(guān)理論2根據(jù)測(cè)試工藝要求，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選型詳細(xì)闡述軸承溫升的直觀閾值分析方法，軸承異常聲振動(dòng)的幅域和頻域分析方法，以此作為編寫LABVIEW程序的基礎(chǔ)3介紹LABVIEW與DAQMX的概念、優(yōu)勢(shì)與開發(fā)技術(shù)。詳細(xì)闡述主軸箱測(cè)試系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)與測(cè)試流程，開發(fā)友好的人機(jī)交互界面，采用模塊化方式設(shè)計(jì)程序，包括系統(tǒng)登陸模塊、主界面選擇模塊、工藝要求模塊、測(cè)試原理模塊及測(cè)試模塊。采用仿真信號(hào)對(duì)LABVIEW程序測(cè)試，驗(yàn)證程序的可執(zhí)行性和數(shù)據(jù)分析方法的合理性。通過模擬主軸箱軸承的溫度和異常聲信號(hào)對(duì)程序測(cè)試，結(jié)果表明采用閾值分析法可有效判斷出軸承溫升，采用振動(dòng)的幅域和頻域分析法可有效判斷出軸承的異常聲，滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。

簡(jiǎn)介：數(shù)控機(jī)床是當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)的工作母機(jī)，在我國的應(yīng)用越來越廣泛。對(duì)數(shù)控操作人員的培訓(xùn)已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的問題。該文詳細(xì)闡述了數(shù)控車床的功能、特點(diǎn)和華中Ⅰ型數(shù)控車床操作過程。在研究局域網(wǎng)的基本概念和組建技術(shù)后，針對(duì)銅陵學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)際情況設(shè)計(jì)了教學(xué)和培訓(xùn)用的局域網(wǎng)。在分析數(shù)控加工仿真的關(guān)鍵技術(shù)幾何建模和動(dòng)畫技術(shù)及程序校驗(yàn)方法等基礎(chǔ)之上，利用VB60作為開發(fā)工具，設(shè)計(jì)出基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控車床操作仿真軟件。該仿真軟件具有基于WINDOWS全中文的操作環(huán)境，良好的人機(jī)交互界面，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。同時(shí)該軟件能實(shí)現(xiàn)CJK6032數(shù)控車床操作的全過程，包括主界面、各級(jí)子界面操作，同時(shí)能完成程序的打開、輸入、保存、選擇，圖形界面顯示區(qū)的范圍設(shè)定，刀具偏置參數(shù)輸入等功能，并在仿真過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示和軌跡的動(dòng)態(tài)顯示。同時(shí)本文還對(duì)下一步的工作做出展望，為以后的工作指出方向。

簡(jiǎn)介：重型數(shù)控臥式鏜車床作為大尺寸回轉(zhuǎn)曲面類零件的主要加工設(shè)備，在重型制造行業(yè)中具有舉足輕重的地位。由于自身和工件龐大、負(fù)載變化大、行程大等特點(diǎn)，重型臥式鏜車床更容易受到轉(zhuǎn)速及環(huán)境因素的影響。而主軸箱、工作臺(tái)、底座、導(dǎo)軌作為重型數(shù)控臥式鏜車床的關(guān)鍵部件，其在運(yùn)行過程中容易產(chǎn)生較大的熱誤差，降低機(jī)床的加工精度。因此研究重型數(shù)控臥式鏜車床關(guān)鍵部件的熱場(chǎng)具有重要的意義。本文以齊重?cái)?shù)控裝備有限公司研發(fā)的重型數(shù)控臥式鏜車床為研究對(duì)象，圍繞轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度對(duì)重型機(jī)床關(guān)鍵部件熱場(chǎng)的影響規(guī)律展開研究。總結(jié)國內(nèi)外在重型機(jī)床傳熱和散熱方面的研究，基于流固耦合方法，通過對(duì)重型數(shù)控臥式鏜車床關(guān)鍵部件熱場(chǎng)的數(shù)值模擬，研究轉(zhuǎn)速及環(huán)境溫度對(duì)機(jī)床關(guān)鍵部件的溫度場(chǎng)、傳熱和散熱規(guī)律以及熱變形的影響。首先基于傳熱學(xué)的基本理論，采用笛卡爾坐標(biāo)系和圓柱坐標(biāo)系，將六面微元體和圓弧微元體作為物質(zhì)單元，推導(dǎo)出機(jī)床關(guān)鍵部件一般形式的導(dǎo)熱微分方程，同時(shí)確定熱場(chǎng)求解的邊界條件。其次分析各部分的發(fā)熱機(jī)理，對(duì)主要發(fā)熱部分進(jìn)行發(fā)熱量的數(shù)值計(jì)算。運(yùn)用SIEMENSNX三維軟件建立重型臥式鏜車床關(guān)鍵部件的固體域三維模型和流體域三維模型。依據(jù)實(shí)際條件對(duì)主軸箱、工作臺(tái)、底座、導(dǎo)軌模型合理簡(jiǎn)化。再次將建立的固體域和流體域三維模型導(dǎo)入到有限元分析軟件中，劃分網(wǎng)格，對(duì)各部件的材料屬性進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。最后根據(jù)建立的有限元分析模型，對(duì)轉(zhuǎn)速在10RPM、20RPM、30RPM、40RPM、50RPM時(shí)，環(huán)境溫度分別為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃工況下的機(jī)床關(guān)鍵部件進(jìn)行流固耦合數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬得到不同轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度下關(guān)鍵部件的溫度場(chǎng)分布圖和空氣流場(chǎng)分布圖，揭示出重型數(shù)控臥式鏜車床在不同工況下其關(guān)鍵部件溫度分布規(guī)律。通過分析工作臺(tái)表面對(duì)流換熱系數(shù)模擬值曲線，得出轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度對(duì)工作臺(tái)散熱的影響。進(jìn)一步獲得了不同工況關(guān)鍵部件的熱變形量，為類似重型鏜車床關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供理論依據(jù)。

簡(jiǎn)介：電主軸是數(shù)控車床的核心功能部件。永磁同步電主軸相比于異步電主軸具有轉(zhuǎn)子原理上不發(fā)熱、效率高、功率密度大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，在軸類零件的粗精車加工中具有廣泛用途。為滿足低速粗車和高速精車加工需求，要求永磁同步電主軸同時(shí)具備低速大扭矩特性和高速弱磁擴(kuò)速性能，這使得永磁同步電主軸電機(jī)設(shè)計(jì)具有自身特征，如轉(zhuǎn)子內(nèi)孔宜盡量大，鐵心長(zhǎng)度宜盡量短以確保軸系剛性，但導(dǎo)致慣量大。目前，在永磁同步車床電主軸電磁設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化方面的研究尚不充分，亟需深化研究。本文基于等效磁路法，采用MATLAB開發(fā)了永磁同步車床電主軸電磁設(shè)計(jì)程序。采用開發(fā)程序設(shè)計(jì)了一款功率209KW1000RPM永磁同步車床電主軸電機(jī)電磁方案，研究揭示了氣隙長(zhǎng)度、定子繞組參數(shù)、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)、永磁體幾何參數(shù)等對(duì)電機(jī)穩(wěn)態(tài)電磁性能的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)穩(wěn)態(tài)電磁性能的優(yōu)化。為提高永磁同步車床電主軸工作平穩(wěn)性和加工質(zhì)量，采用有限元分析了定子槽口寬、定子斜槽、極弧系數(shù)及轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)、永磁體磁化方向長(zhǎng)度和隔磁橋厚度等對(duì)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響規(guī)律，揭示了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的電磁機(jī)理，提出了通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)抑制電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的具體途徑。為實(shí)現(xiàn)永磁同步車床電主軸動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化，提高加工精度和效率，建立了基于逆變器供電的正弦波永磁同步電機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，分析了模型特征，提出了針對(duì)模型的高效數(shù)值算法，并在MATLAB基礎(chǔ)上通過自主編程實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)過程仿真。采用建立模型和提出算法研究了電機(jī)啟動(dòng)特性、升速特性和負(fù)載特性。研究表明S曲線升速方式相比于拋物線升速方式，電機(jī)升速過程平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速和力矩波動(dòng)較小在相同負(fù)載條件下，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的力矩波動(dòng)最小。參與搭建了永磁同步車床電主軸實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)測(cè)試了電主軸不同轉(zhuǎn)速條件下的空載電流。研究表明電主軸空載電流實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值兩者誤差不超過15％，從而驗(yàn)證了本文所建立的電機(jī)數(shù)學(xué)模型的有效性。本文研究工作對(duì)永磁同步車床電主軸電機(jī)電磁設(shè)計(jì)、性能優(yōu)化和齒槽轉(zhuǎn)矩抑制具有一定參考價(jià)值。

簡(jiǎn)介：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)、超精密加工技術(shù)的發(fā)展，加工精度已經(jīng)開始進(jìn)入納米級(jí)，對(duì)其所需的加工機(jī)床提出了更高的要求。機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)是影響機(jī)床整機(jī)性能的關(guān)鍵因素之一，提高進(jìn)給精度的主要途徑之一就是采用宏微驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)，由宏驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加工尺寸及輪廓，由微驅(qū)動(dòng)進(jìn)行尺寸、輪廓的誤差補(bǔ)償，達(dá)到超精密加工要求，在大行程高精度加工領(lǐng)域，宏微驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)受到越來越多的應(yīng)用和關(guān)注。本文在深入了解國內(nèi)外高精密機(jī)床及宏微驅(qū)動(dòng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討宏微驅(qū)動(dòng)最優(yōu)控制問題，以及宏微驅(qū)動(dòng)在車床上的應(yīng)用。交流伺服電機(jī)加滾珠絲杠的宏驅(qū)動(dòng)和壓電驅(qū)動(dòng)柔性鉸鏈導(dǎo)軌的微驅(qū)動(dòng)耦合成宏微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究中，建立了對(duì)宏動(dòng)臺(tái)、微動(dòng)臺(tái)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)宏、微工作臺(tái)的串聯(lián)形式建立整體動(dòng)態(tài)模型，分析了宏、微工作臺(tái)之間的動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系，并分別求得其傳遞函數(shù)，為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究提供理論基礎(chǔ)。宏微驅(qū)動(dòng)由PMAC集中智能控制，交流伺服電機(jī)采用了PID控制方法微動(dòng)機(jī)構(gòu)采用PI加濾波器閉環(huán)控制，其閉環(huán)時(shí)控制分辨率達(dá)12NM宏微結(jié)合時(shí)采用了自適應(yīng)控制及邏輯控制，宏微驅(qū)動(dòng)總系統(tǒng)的控制方案有點(diǎn)位靜態(tài)補(bǔ)償控制、點(diǎn)位動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制以及連續(xù)定位控制，分別探討了其實(shí)現(xiàn)原理與控制流程。構(gòu)建了宏微驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，分別研究了宏微驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的性能測(cè)試與控制實(shí)驗(yàn)，性能測(cè)試有微動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性、宏動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)精度對(duì)比、微動(dòng)系統(tǒng)開閉環(huán)精度對(duì)比以及編碼器、光柵、激光干涉儀測(cè)量精度的對(duì)比，從而為控制方案的確定提實(shí)驗(yàn)依據(jù)。而后進(jìn)行了點(diǎn)定位動(dòng)、靜補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)和連續(xù)控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了雙重驅(qū)動(dòng)的有效性，實(shí)現(xiàn)了大行程、高精度、高分辨率的進(jìn)給。最后，將宏微驅(qū)動(dòng)原理引入到車床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，開發(fā)了由宏靜、動(dòng)導(dǎo)軌與微柔性鉸鏈導(dǎo)軌串聯(lián)的創(chuàng)新型導(dǎo)軌系統(tǒng)，宏動(dòng)與微動(dòng)組成的并聯(lián)進(jìn)給系統(tǒng)的高精密車床宏微驅(qū)動(dòng)裝置，并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。

簡(jiǎn)介：螺紋加工是機(jī)械加工里面的重要組成部分，螺紋可用于連接和調(diào)整以及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，常見的螺紋加工方式有車削、銑削、磨削等工藝，螺紋加工方式中車削螺紋是最常用的加工工藝。隨著制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床在車削加工中的比例也得到了很大的提高，現(xiàn)階段數(shù)控車床加工螺紋的方式有使用固定循環(huán)的手工編程，也有計(jì)算機(jī)軟件來完成的自動(dòng)編程，但是這兩種方式僅包含幾種常用的螺紋加工，而對(duì)于圓弧輪廓螺紋、橢圓輪廓螺紋、球螺紋、非等腰梯形螺紋等特殊螺紋的加工以現(xiàn)有的固定循環(huán)指令和計(jì)算機(jī)編程軟件是不能完成加工的。本研究在分析復(fù)雜螺紋宏程序編程的基礎(chǔ)上，將復(fù)雜螺紋重新分類，并分門別類的建立了相應(yīng)的工藝流程，按照工藝流程設(shè)定了宏程序資源庫的建設(shè)方案，按照常見機(jī)床的程序語言格式和加工工藝編輯了相應(yīng)的宏程序資源庫。在數(shù)控車床上逐條校驗(yàn)程序、總結(jié)共性規(guī)律、分析數(shù)控加工程序的邏輯并制定了復(fù)雜螺紋宏程序模塊化資源庫的編程方案。每個(gè)模塊中的程序都通過加工工藝的研究合理的設(shè)定設(shè)定了變量和圖形參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了宏程序資源庫中宏程序的參數(shù)取值。為提高復(fù)雜螺紋的程序編程效率有重要的意義。

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簡(jiǎn)介：異形活塞是指工作裙面為特殊結(jié)構(gòu)的活塞，也被稱為中凸變橢圓活塞，雖然這種活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)中的工作性能優(yōu)越，但使用普通的數(shù)控車床加工極為困難。當(dāng)今船用大直徑活塞的生產(chǎn)現(xiàn)狀較為落后，迫切需要高效的加工設(shè)備。作為活塞生產(chǎn)線的核心環(huán)節(jié)，中凸變橢圓活塞車床的工作性能直接決定了活塞的加工質(zhì)量。本文以中凸變橢圓活塞的車削加工為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了新型結(jié)構(gòu)的活塞數(shù)控車床，本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面1）針對(duì)國內(nèi)外中凸變橢圓活塞車床的研究現(xiàn)狀，提出研究目標(biāo)與主要研究?jī)?nèi)容。2）根據(jù)異形活塞的裙面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)裙部型線進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，并對(duì)復(fù)雜型線的成型運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)裙部型線的三次樣條擬合插值。深入研究了活塞裙部型線的插補(bǔ)原理，采用極坐標(biāo)插補(bǔ)算法對(duì)橫截面進(jìn)行插補(bǔ)，采用等長(zhǎng)度直線法對(duì)軸截面進(jìn)行插補(bǔ)。3）通過對(duì)現(xiàn)有的活塞車床的研究，根據(jù)異形活塞的加工原理，設(shè)計(jì)了中凸變橢圓活塞數(shù)控車床的整體結(jié)構(gòu)，利用PROE建立活塞車床的實(shí)體模型，對(duì)車床的關(guān)鍵硬件進(jìn)行選型。在ADAMS中建立主軸系統(tǒng)模型，進(jìn)行剛?cè)狁詈戏治觯?yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。4）作為活塞車床的關(guān)鍵部件，伺服刀架采用永磁式直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)。運(yùn)用ADAMS軟件建立直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，對(duì)電機(jī)的高頻微進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，為實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)控制奠定基礎(chǔ)。建立了伺服刀架的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)伺服刀架的控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)；根據(jù)活塞橫截面切削對(duì)伺服刀架的要求，選用反饋速度加速度前饋的復(fù)合型PID算法對(duì)刀架進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。5）基于PARKER運(yùn)動(dòng)控制器搭建了電機(jī)聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使用控制器中的ACRVIEW模塊對(duì)直線電機(jī)位置控制系統(tǒng)的PID參數(shù)及速度加速度前饋參數(shù)進(jìn)行綜合整定，對(duì)直線電機(jī)和伺服電機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制進(jìn)行研究。以上研究只是針對(duì)大直徑中凸變橢圓活塞的加工而提出的，對(duì)于我國船用發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的加工具有一定的理論意義和重要應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于其他非圓截面零件的加工也具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

簡(jiǎn)介：變螺距螺桿類零件廣泛地應(yīng)用在橡膠、塑料、食品等工業(yè)領(lǐng)域，但由于變距螺桿工藝性較差，利用普通車床加工困難，導(dǎo)致其應(yīng)用受到一定限制。通過對(duì)普通CA6140車床進(jìn)行數(shù)控化改造，可以很好的解決變螺距螺桿加工的問題。隨著社會(huì)的發(fā)展和產(chǎn)品多元化，普通機(jī)床已不適應(yīng)多品種、小批量的生產(chǎn)要求，但考慮投資成本，產(chǎn)業(yè)的連續(xù)性又不能馬上就淘汰。而數(shù)控機(jī)床則是綜合了數(shù)控技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，最適宜加工小批量、高精度、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)周期要求短的零件，當(dāng)變更加工對(duì)象時(shí)只要?jiǎng)倱Q加工程序，無需對(duì)機(jī)床做任何調(diào)整，因此能很好的滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求，因此當(dāng)加工變螺距螺桿尺寸變化時(shí)，只需更改加工程序中的相應(yīng)參數(shù)即可。本文以車床CA6140的數(shù)控化改造中電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為主線，從總體改造方案的設(shè)計(jì)開始，對(duì)數(shù)控技術(shù)在普通車床CA6140數(shù)控化改造中的應(yīng)用作了深入研究與探索，形成相應(yīng)的技術(shù)方案及要點(diǎn)，主要內(nèi)容為1、分析了變螺距螺桿的特點(diǎn)和加工方法，明確了用普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造來實(shí)現(xiàn)變螺距螺桿的加工。2、在分析，對(duì)比眾多國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，選擇國內(nèi)HNC21系列的華中數(shù)控系統(tǒng)作為改造的CNC系統(tǒng)的核心，利用可其造價(jià)低、使用方便、高效、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。3、在改造過程中，采用變頻器調(diào)速并帶有檢測(cè)功能的編碼器來組成主軸系統(tǒng)，來達(dá)到加工變螺距螺紋的目的在縱橫向進(jìn)給的改造方面，拆除CA6140原機(jī)床的進(jìn)給箱和溜板箱，拆除光桿及端部的固定軸承，而采用滾軸絲杠副固定在溜板上的方法拆除原有刀架改裝成自動(dòng)檢測(cè)的霍爾元件刀架，達(dá)到刀架定位，轉(zhuǎn)位精準(zhǔn)，快速高效的目的。4、設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)的連接圖，詳細(xì)分析與各部分執(zhí)行器件連接的管腳圖連接圖等，并且根據(jù)各組成部分的改造特點(diǎn)將原車床的電氣原理圖進(jìn)行分解，設(shè)計(jì)出主電路圖，刀架控制部分電路圖，主軸控制部分電路圖及系統(tǒng)超程，限位的具體電路。

簡(jiǎn)介：分類號(hào)UDC作者姓名指導(dǎo)教師申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別學(xué)科專業(yè)名稱論文提交日期學(xué)位授予日期評(píng)閱人密級(jí)學(xué)位論文精密數(shù)控車床的顫振分析劉云好劉永賢教授東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院碩士學(xué)科類別工學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化2013年6月論文答辯日期2013年6月2013芻1Z7答辯委員會(huì)主席芻P乎討哿危錄匆東北大學(xué)2013年6月獨(dú)創(chuàng)性L聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名吲乞靜日期訓(xùn)15斗1FAII習(xí)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時(shí)間為作者獲得學(xué)位后半年口一年口一年半口兩年西學(xué)位論文作者簽名動(dòng)N乞拇導(dǎo)師簽名利A疋殤簽字日期簽字日期吧朋了Ⅵ114L、Ⅳ