簡(jiǎn)介：數(shù)控機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)信息集成技術(shù)極為重要的組成部分是機(jī)械加工制造業(yè)乃至關(guān)系到整個(gè)國(guó)家建設(shè)必不可少的生產(chǎn)工具?，F(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)已經(jīng)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制并且集成了柔性化、精度化、智能化的優(yōu)點(diǎn)，在關(guān)系到國(guó)家長(zhǎng)期發(fā)展的裝備制造業(yè)、國(guó)家安全的國(guó)防軍事工業(yè)對(duì)高精度數(shù)控機(jī)床的要求越來(lái)越高，需求量越來(lái)越大。近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)采購(gòu)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床企業(yè)的數(shù)量逐年上升，像立式數(shù)控車(chē)床這樣的大型高檔數(shù)控車(chē)床備受企業(yè)青睞。但是由于關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大、整機(jī)的噸位很大，制造費(fèi)用很大。為了保證機(jī)床具有良好的加工精度、動(dòng)態(tài)特性、靜動(dòng)態(tài)剛度，縮短制造周期減小制造成本，需要在機(jī)床的理論設(shè)計(jì)階段，對(duì)機(jī)床進(jìn)行虛擬裝配并對(duì)其關(guān)鍵零部件和整機(jī)進(jìn)行進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)分析，以便發(fā)現(xiàn)其不足之處為后面的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本文是基于三維建模軟件SOLIDWKS2011和有限元分析軟件ANSYSWKBENCH的靜動(dòng)態(tài)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)CK5225的立柱進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，為以后此類(lèi)機(jī)床關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)借鑒和參考。首先根據(jù)單位提供的CAD圖紙?jiān)赟OLIDWKS中建立立柱的三維模型，通過(guò)中間格式“XT”格式將其導(dǎo)入ANSYSWKBENCH中。計(jì)算出CK5225車(chē)床在最危險(xiǎn)工況條件下車(chē)削力的大小，將其分解加載在立柱上，在正確確定約束條件和劃分網(wǎng)格后對(duì)立柱進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)分析。根據(jù)靜力學(xué)分析得來(lái)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了原立柱設(shè)計(jì)方案在保證加工精度的前提下，立柱的結(jié)構(gòu)還能進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)；根據(jù)動(dòng)態(tài)分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)立柱的前幾階固有頻率不會(huì)造成立柱的共振，但是某些頻率下立柱會(huì)發(fā)生一些振動(dòng)，會(huì)給機(jī)床的加工精度帶來(lái)一定的影響，結(jié)合立柱的諧響應(yīng)分析的結(jié)果知應(yīng)對(duì)立柱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，增加其動(dòng)剛度。在靜動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)之上，在SOLIDWKS中對(duì)立柱進(jìn)行參數(shù)化建模，以立柱的壁厚、內(nèi)部三個(gè)腔體筋的尺寸、拉伸厚度為設(shè)計(jì)變量，以立柱的重量、各個(gè)方向及綜合位移、最大等效應(yīng)力為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將優(yōu)化后的立柱進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)分析驗(yàn)證。

簡(jiǎn)介：本文主要對(duì)數(shù)控排刀車(chē)床的設(shè)計(jì)及檢測(cè)進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容包括數(shù)控車(chē)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用情況、數(shù)控車(chē)床的結(jié)構(gòu)、數(shù)控排刀車(chē)床的設(shè)計(jì)、數(shù)控排刀車(chē)床的檢測(cè)等幾個(gè)方面。數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)化的工作，設(shè)計(jì)人員要充分考慮發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)成熟程度及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等因素，有針對(duì)性的進(jìn)行結(jié)構(gòu)、精度、配置設(shè)計(jì)，從為客戶解決問(wèn)題出發(fā)，才能制造出符合客戶需求的好產(chǎn)品。目前數(shù)控車(chē)床在國(guó)內(nèi)已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、性能穩(wěn)定可靠、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步的取代傳統(tǒng)的普通車(chē)床，成為國(guó)內(nèi)機(jī)械加工業(yè)車(chē)床工具的主力設(shè)備。作為通用類(lèi)設(shè)備，目前數(shù)控車(chē)床在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上大而全，但用戶在實(shí)際使用時(shí)往往僅用到其某幾項(xiàng)加工能力，造成機(jī)床在加工能力、占地面積、耗能上的浪費(fèi)，針對(duì)短軸類(lèi)工件需要有針對(duì)性的機(jī)床。本文研究了目前數(shù)控車(chē)床的主要結(jié)構(gòu)和配置，為方案的選擇提供了支持。從機(jī)床結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，數(shù)控車(chē)床可以分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床、普及型數(shù)控車(chē)床兩大類(lèi)。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床是在普通車(chē)床基礎(chǔ)上數(shù)控化改造而來(lái)的，一般加工精度為IT7級(jí)普及型數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)可以分為平床身、斜床鞍結(jié)構(gòu)及斜床身、平床鞍結(jié)構(gòu)，一般加工精度為IT6級(jí)。本文設(shè)計(jì)的機(jī)床選擇平床身、斜床鞍結(jié)構(gòu)，配置兩軸線軌，設(shè)計(jì)加工精度為IT6級(jí)。機(jī)床從設(shè)計(jì)初始的總體方案設(shè)計(jì)、部件方案優(yōu)化到樣機(jī)的實(shí)際切削、動(dòng)靜態(tài)測(cè)試，利用了有限元分析工具、導(dǎo)軌絲杠校核工具、鑄件應(yīng)力位移分析工具等進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)與校核，有效的保證了模型設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。樣機(jī)制造完成后，通過(guò)整機(jī)動(dòng)靜精度檢測(cè)、樣件車(chē)削檢測(cè)、噪聲及防護(hù)性能檢測(cè)等措施檢驗(yàn)了機(jī)床的性能，證實(shí)了設(shè)計(jì)的合理性、準(zhǔn)確性，并通過(guò)測(cè)試尋找問(wèn)題進(jìn)行整改，最終通過(guò)了產(chǎn)品的驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)目標(biāo)。本文結(jié)合現(xiàn)有機(jī)床結(jié)構(gòu)，面向通訊產(chǎn)業(yè)、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、接插件產(chǎn)業(yè)，針對(duì)小軸類(lèi)工件大批量、多刀具、高效率等要求，設(shè)計(jì)了一款排刀機(jī)床。使用有限元分析軟件優(yōu)化整機(jī)動(dòng)靜態(tài)性能，改進(jìn)各部件結(jié)構(gòu)，使機(jī)床始終保持最佳工作狀態(tài)。機(jī)床使用套筒式主軸單元結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、高效率加工。X軸滑板采用滑塊固定，導(dǎo)軌移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在增大X軸行程下，保證了刀具加工時(shí)受力點(diǎn)始終處于滑塊中心，提高機(jī)床穩(wěn)定性。機(jī)床內(nèi)防護(hù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，整機(jī)防護(hù)外觀新穎，防水性能好。

簡(jiǎn)介：在現(xiàn)代制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床廣為應(yīng)用。隨著科技發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床加工精度的要求不斷提高。理論及實(shí)踐研究成果已表明，熱誤差是制約數(shù)控機(jī)床精度提升的主要障礙之一。在科技部科技重大專(zhuān)項(xiàng)“高速精密數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)綜合補(bǔ)償技術(shù)”項(xiàng)目的支持下，本文以大連機(jī)床廠的CL20A型臥式數(shù)控車(chē)床為研究對(duì)象，展開(kāi)相關(guān)的理論及實(shí)驗(yàn)研究，研究重點(diǎn)集中在該型號(hào)機(jī)床熱誤差模型的建立上，為機(jī)床熱誤差的在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償提供數(shù)學(xué)模型。首先根據(jù)機(jī)床的熱源特點(diǎn)及分布，在機(jī)床上布置多個(gè)溫度傳感器，機(jī)床開(kāi)機(jī)后，通過(guò)專(zhuān)用夾具及傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床主軸相對(duì)于刀具位置在三維方向上的熱偏離。然后，用逐步回歸分析法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出該型號(hào)機(jī)床的溫度敏感點(diǎn)。找出溫度敏感點(diǎn)后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)獲取機(jī)床敏感點(diǎn)的溫度變化與機(jī)床主軸熱偏離的關(guān)系，通過(guò)合理設(shè)置不同的工藝參數(shù)組合獲取了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。依靠獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用支持向量機(jī)法進(jìn)行建模和回歸分析。并用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和最小二乘法與之進(jìn)行對(duì)比，建模結(jié)果顯示，支持向量機(jī)法能較好地預(yù)測(cè)機(jī)床熱誤差，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和最小二乘法的預(yù)報(bào)精度稍低。相比于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的黑箱運(yùn)算和預(yù)測(cè)結(jié)果的不固定性，支持向量機(jī)法能得出清晰的計(jì)算公式，理論過(guò)程十分嚴(yán)謹(jǐn)，也便于編程和植入到數(shù)控系統(tǒng)中去、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線熱誤差補(bǔ)償計(jì)算。相比于最小二乘法，支持向量機(jī)法剔除了冗余數(shù)據(jù)，只采用部分支持向量進(jìn)行建模，因此泛化能力較強(qiáng)。

簡(jiǎn)介：隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品更新更為迅速，中、小批量的生產(chǎn)越來(lái)越多。而普通機(jī)床己不適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)要求，但考慮投資成本，產(chǎn)業(yè)的連續(xù)性。又不能馬上被淘汰。數(shù)控機(jī)床綜合了數(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)只需更換零件加工程序，無(wú)需對(duì)機(jī)床作任何調(diào)整，因此能很好地滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求。本文以車(chē)床C6140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(kāi)始，對(duì)數(shù)控技術(shù)在普通車(chē)床C6140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⑴在分析、對(duì)比眾多國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，選擇國(guó)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，利用了其造價(jià)低、使用方便、高效、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。⑵在改造過(guò)程中，采用變頻器調(diào)速并帶有檢測(cè)功能的編碼器來(lái)組成主軸系統(tǒng)；在縱橫向進(jìn)給的改造方面，拆除C6140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；文中進(jìn)行了詳細(xì)的縱橫向進(jìn)給系統(tǒng)滾軸絲杠副的計(jì)算與論證，并且對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型也進(jìn)行了計(jì)算和分析；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。⑶設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)詳細(xì)的連接圖，以及詳細(xì)分析與各部分執(zhí)行器件連接的管腳圖、接線圖等，并且根據(jù)各組成部分的改造特點(diǎn)將原車(chē)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：本文以基于直線電機(jī)的非圓切削數(shù)控車(chē)床加工技術(shù)為研究對(duì)象，分析了活塞異型面輪廓的整體結(jié)構(gòu)，從橫截面和軸截面兩個(gè)方向?qū)ζ洚愋兔孑喞Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述，在此基礎(chǔ)上了提出了活塞異型面結(jié)構(gòu)的數(shù)控車(chē)床加工工藝方法。橫截面等分點(diǎn)用速度角度合成法進(jìn)行插補(bǔ)，軸截面采用等精度直線逼近法進(jìn)行插補(bǔ)。通過(guò)分析活塞異型面結(jié)構(gòu)的數(shù)控車(chē)床加工工藝方法，并結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的活塞車(chē)床加工及直線電機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了一種由運(yùn)動(dòng)控制器和通用數(shù)控系統(tǒng)為核心結(jié)構(gòu)的活塞異型面數(shù)控車(chē)床加工方案，運(yùn)動(dòng)控制器采用固高GTS系列的四軸控制卡，通用數(shù)控系統(tǒng)選用HANUC數(shù)控系統(tǒng)。活塞橫截面型線的加工主要由運(yùn)動(dòng)控制器控制完成，活塞軸截面型線的加工主要由數(shù)控系統(tǒng)控制完成?；钊喞途€的加工程序主要由上位機(jī)中的活塞加工軟件提供。刀架裝置采用雙軸控制雙刀架機(jī)構(gòu)，雙刀架由四工位刀架機(jī)構(gòu)和直線刀架機(jī)構(gòu)組成，擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍。雙刀架機(jī)構(gòu)位于由旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的溜板上，四工位刀架用于完成普通車(chē)床加工工序，直線刀架機(jī)構(gòu)進(jìn)行非圓截面加工。進(jìn)行非圓截面零件加工時(shí)，大的行程由溜板實(shí)現(xiàn)，到達(dá)加工位置附近，采用直線刀架機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高頻高精度的切削加工。直線進(jìn)給單元是整個(gè)活塞車(chē)床的核心機(jī)構(gòu)，直線電機(jī)的選用與控制策略又直接決定著直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)的精度。直線進(jìn)給單元根據(jù)臥式數(shù)控活塞車(chē)床的加工工藝特點(diǎn)，選用音圈式直線電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，音圈直線電機(jī)具有可分段進(jìn)給、行程大、高頻高精度的優(yōu)點(diǎn)。活塞加工軟件以WINDOWS2000為平臺(tái)，VISUALC為工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)，操作方便，界面友好，用于生成活塞異型面的運(yùn)動(dòng)控制器加工程序和數(shù)控系統(tǒng)加工程序，能夠滿足活塞異型面加工的要求。

簡(jiǎn)介：本文以中凸變橢圓活塞裙部數(shù)控車(chē)削加工為研究對(duì)象用數(shù)學(xué)方法對(duì)活塞裙部特征進(jìn)行重點(diǎn)描述并對(duì)復(fù)雜型線的成形方法進(jìn)行了研究。深入研究了活塞裙部插補(bǔ)原理采用速度角度合成法和極坐標(biāo)插補(bǔ)算法對(duì)橫截面進(jìn)行插補(bǔ)采用等精度直線逼近法對(duì)軸截面進(jìn)行插補(bǔ)。本文針對(duì)我國(guó)活塞加工現(xiàn)狀提出一種新型結(jié)構(gòu)活塞數(shù)控車(chē)床設(shè)計(jì)方案。車(chē)床床身采用倒“T”字型結(jié)構(gòu)工件主軸臥式后置前側(cè)為左右雙刀架的臥式非圓活塞數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)。工件主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)同時(shí)實(shí)現(xiàn)Z軸進(jìn)給X軸可實(shí)現(xiàn)活塞在一次裝夾下的粗精加工。該種形式加工更加合理、便捷和高效適合非圓活塞的加工尤其適合較大規(guī)格非圓活塞的車(chē)削加工柔性好加工精度高。論文根據(jù)新的數(shù)控車(chē)床設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)了機(jī)床整體結(jié)構(gòu)利用PROE建立數(shù)控車(chē)床實(shí)體模型對(duì)機(jī)床各個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)元件的選型。其中X軸右進(jìn)給部分設(shè)計(jì)為雙層雙驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在此基礎(chǔ)上建立了高頻伺服刀架的動(dòng)力學(xué)模型并對(duì)高頻伺服刀架的控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。論文基于PARKERACR9000PC雙CPU開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并對(duì)機(jī)床電氣控制線路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在WINDOWS平臺(tái)上通過(guò)調(diào)用PARKERACR9000的COMACRSRVRDLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)利用VC60開(kāi)發(fā)了數(shù)控系統(tǒng)管理軟件模塊。根據(jù)活塞車(chē)削特點(diǎn)搭建了基于PARKERACR9000運(yùn)動(dòng)控制器各運(yùn)動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。采用前饋加不完全微分PID對(duì)各軸電機(jī)進(jìn)行了參數(shù)設(shè)置和調(diào)試并在經(jīng)過(guò)改造的普通車(chē)床上進(jìn)行試切削。以上研究是針對(duì)大規(guī)格中凸變橢圓活塞的加工提出的對(duì)于其他非圓零件的加工也有一定的指導(dǎo)意義為更好的研究非圓截面零件加工打下基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)介：車(chē)床的動(dòng)態(tài)性能（振動(dòng)、噪聲、穩(wěn)定性等）是其最重要的性能指標(biāo)之一，對(duì)于評(píng)價(jià)車(chē)床的品質(zhì)，保證加工質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。本文針對(duì)車(chē)床結(jié)構(gòu)模塊化，及加工工件不同車(chē)床動(dòng)態(tài)特性發(fā)生改變的特點(diǎn)，研究一種可以快速預(yù)測(cè)車(chē)床動(dòng)態(tài)特性的方法導(dǎo)納耦合法。主要工作如下1應(yīng)用二階后項(xiàng)差分法及逆導(dǎo)納耦合法預(yù)測(cè)車(chē)床卡盤(pán)截面的導(dǎo)納，作為導(dǎo)納耦合的基本部分，也是實(shí)現(xiàn)快速預(yù)測(cè)工件任一截面導(dǎo)納的關(guān)鍵部分。2在獲得車(chē)床卡盤(pán)截面的導(dǎo)納的基礎(chǔ)上，考慮有尾座和無(wú)尾座支撐兩種情況，應(yīng)用梁模型理論和導(dǎo)納耦合法，分別預(yù)測(cè)工件任一截面導(dǎo)納。3建立同時(shí)考慮工件導(dǎo)納和刀具顫振預(yù)測(cè)模型，獲得了CA6140車(chē)床的顫振預(yù)測(cè)曲線。并且發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有的使用二階偏微分方程模擬工件振動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型相比，導(dǎo)納方法更準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、高效，有利于更好的預(yù)測(cè)車(chē)削顫振。本文應(yīng)用導(dǎo)納耦合法預(yù)測(cè)車(chē)床夾持工件任一截面導(dǎo)納，不僅實(shí)現(xiàn)研究CA6140動(dòng)態(tài)特性的目的，同時(shí)，也體現(xiàn)出導(dǎo)納耦合法應(yīng)用廣泛和預(yù)測(cè)快速的特點(diǎn)。

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簡(jiǎn)介：隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展超精密加工已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的象征是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的表現(xiàn)對(duì)國(guó)家的大科學(xué)項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、國(guó)防等方面有重要的影響各國(guó)都需要投入大量的人力物力來(lái)發(fā)展超精密加工技術(shù)但超精密加工往往成本很高因此相對(duì)低成本的超精密機(jī)床具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文主要對(duì)用相對(duì)成本較低的硬件結(jié)構(gòu)能否搭建一精度較高的車(chē)床進(jìn)行了研究搭建了基于IMAC400的開(kāi)放式控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制T形布局的氣浮金剛石車(chē)床檢測(cè)了車(chē)床的精度并進(jìn)行了車(chē)削實(shí)驗(yàn)從側(cè)面來(lái)判斷機(jī)床的性能能滿足一定的超精密加工需求。本文主要研究?jī)?nèi)容如下分析超精密機(jī)床各種布局的優(yōu)缺點(diǎn)確定超精密車(chē)床的總體布局然后根據(jù)布局確定各個(gè)部件的選用方案以及各個(gè)部件的尺寸、各個(gè)部件的連接方式和連接尺寸。確定車(chē)床的控制方案選用控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)電路確定輸入輸出信號(hào)的連接。分析運(yùn)功控制系統(tǒng)的模塊需求設(shè)計(jì)控制軟件的框架用VC60開(kāi)發(fā)軟件的人機(jī)交互界面然后通過(guò)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行控制。調(diào)試裝配完成的機(jī)床通過(guò)對(duì)X、Y兩導(dǎo)軌的傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)和帶前饋的PID調(diào)節(jié)對(duì)比驗(yàn)證了帶前饋的PID調(diào)節(jié)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)并得到了最優(yōu)參數(shù)。用ML10型單頻激光干涉儀檢測(cè)了兩導(dǎo)軌的定位精度和最小位移分析了導(dǎo)軌的定位誤差來(lái)源然后通過(guò)軟件補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣邔?dǎo)軌的定位精度。用單點(diǎn)金剛石圓弧車(chē)刀對(duì)硬鋁表面進(jìn)行超精密車(chē)削找到了合理的加工參數(shù)來(lái)提高加工工件的質(zhì)量通過(guò)對(duì)加工過(guò)的工件表面粗糙度檢測(cè)驗(yàn)證了機(jī)床的良好性能滿足超精密加工需求分析加工誤差來(lái)源著重分析對(duì)刀誤差對(duì)加工工件成形精度的影響分析對(duì)刀誤差的敏感方向并進(jìn)行仿真驗(yàn)證提出解決方案。

簡(jiǎn)介：隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新速度不斷加快，零件外形越來(lái)越復(fù)雜，精度要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的機(jī)床己不能滿足生產(chǎn)要求，柔性加工的重要性更加突出，數(shù)控機(jī)床的需求日益增大。而企業(yè)獲得數(shù)控生產(chǎn)能力的途徑有兩種購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備或?qū)⑴f設(shè)備更新改造，購(gòu)買(mǎi)新數(shù)控設(shè)備所需資金較大，在技改資金短缺的情況下，通過(guò)對(duì)舊設(shè)備的改造來(lái)獲得數(shù)控加工能力不失為一種有效的途徑，數(shù)控機(jī)床的改造已成為一個(gè)重要的研究課題。本文綜述了機(jī)床改造的常見(jiàn)方案、優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)現(xiàn)有SSCK20A數(shù)控車(chē)床的結(jié)構(gòu)、PLC控制和液壓系統(tǒng)進(jìn)行了分析，并分別提出了改進(jìn)方案，取得了一定的改進(jìn)效果。改進(jìn)結(jié)果表明1、通過(guò)對(duì)SSCK20A數(shù)控車(chē)床絲杠螺母、箱體及噴嘴的改造，機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)得到了進(jìn)一步完善，提高了生產(chǎn)效率，加工冷卻效果大大提高，延長(zhǎng)了刀具的使用壽命，節(jié)約了加工成本。2、針對(duì)SSCK20A數(shù)控車(chē)床改造的特點(diǎn)，選擇三菱FX2NPLC作為控制器，以四工位刀架控制為例進(jìn)行說(shuō)明，給出了控制電路、梯形圖、外部接線等改造方案設(shè)計(jì)，并列出了主要元器件清單。3、通過(guò)對(duì)SSCK20A數(shù)控車(chē)床液壓系統(tǒng)的改造，液壓卡盤(pán)精度大大提高，自動(dòng)化程度也得到了加強(qiáng)，提高了生產(chǎn)效率并降低了勞動(dòng)者的強(qiáng)度；對(duì)其液壓尾座系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高尾座的快速反應(yīng)能力。雖然本文對(duì)SSCK20A數(shù)控車(chē)床的改造已經(jīng)取得了一定效果，但仍不能完全滿足使用需求，有待進(jìn)一步深入研究及改造。本文將為SSCK20A數(shù)控車(chē)床的改造提供實(shí)踐依據(jù)，對(duì)延長(zhǎng)該類(lèi)數(shù)控機(jī)床使用壽命，更新該類(lèi)數(shù)控機(jī)床的設(shè)備技術(shù)，完善該類(lèi)數(shù)控機(jī)床的使用性能具有重要意義。

簡(jiǎn)介：軸承在裝備制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用，軸承最重要的零件就是軸承的套圈。目前我國(guó)軸承套圈車(chē)加工設(shè)備主要采用自動(dòng)化程度不高的小臺(tái)車(chē)及液壓車(chē)床，為了提高生產(chǎn)率，推進(jìn)軸承企業(yè)自動(dòng)化轉(zhuǎn)型升級(jí)，必須加快國(guó)內(nèi)軸承行業(yè)車(chē)削設(shè)備的優(yōu)化研究。本文以軸承套圈生產(chǎn)線的優(yōu)化為研究對(duì)象，提出了將程控氣壓車(chē)床應(yīng)用到軸承套圈生產(chǎn)中的新思路，同時(shí)對(duì)車(chē)間生產(chǎn)線布局、軸承套圈車(chē)加工工藝路線、刀具和切削用量的選擇進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后構(gòu)建了軸承套圈生產(chǎn)線優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。主要研究結(jié)果如下1、車(chē)間生產(chǎn)線布局的優(yōu)化。根據(jù)生產(chǎn)物流、組織形式和工藝流程對(duì)物料傳遞和生產(chǎn)工序進(jìn)行了全面優(yōu)化，并提出了程控氣壓車(chē)床應(yīng)用于軸承套圈生產(chǎn)線的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。2、軸承套圈車(chē)加工工藝路線的優(yōu)化。對(duì)目前軸承套圈車(chē)加工工藝進(jìn)行了分析，針對(duì)原本分散的精孔、溝道、倒角和密封槽等工序，提出了將溝道、密封槽、倒角等工序集中到一臺(tái)車(chē)床上加工的新方案，使六臺(tái)機(jī)床變?yōu)榱巳_(tái)機(jī)床串聯(lián)的生產(chǎn)線，大大提高了生產(chǎn)率。3、刀具的優(yōu)化。根據(jù)新的工藝路線方案，提出了新的刀架、刀桿和刀片的優(yōu)化方案。通過(guò)車(chē)削試驗(yàn)，確定了陶瓷刀具的合理切削用量，切削速度VC80～100MMIN，進(jìn)給量F005～02MMR，切削深度AP02～05MM，同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)分析得到了進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度的影響最大。4、軸承套圈生產(chǎn)線優(yōu)化評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建。根據(jù)層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法，構(gòu)建了程控氣壓車(chē)床在軸承套圈生產(chǎn)線中的模糊綜合評(píng)判模型，并對(duì)FRT公司程控氣壓車(chē)床應(yīng)用前后的生產(chǎn)量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)分析，結(jié)果表明其生產(chǎn)量增長(zhǎng)了1914％。

簡(jiǎn)介：滾珠絲杠的反向間隙誤差是數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)誤差的一種，反向間隙的大小直接影響到機(jī)床的定位精度。在技工學(xué)校教學(xué)和中小型企業(yè)機(jī)械加工中，由于機(jī)床精度較低，常常會(huì)因?yàn)闈L珠絲杠的反向間隙使加工后的零件產(chǎn)生形狀和位置誤差。此時(shí)，必要的檢測(cè)和排除反向間隙對(duì)提高零件的加工精度有重要意義。本文深入分析了其產(chǎn)生的原因，并以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床加工軸類(lèi)零件為實(shí)例，通過(guò)用杠桿千分表檢測(cè)和調(diào)整反向間隙、用數(shù)控程序編程法排除反向間隙、用激光干涉儀檢測(cè)和調(diào)整反向間隙，對(duì)幾種檢測(cè)和調(diào)整方法進(jìn)行了比較，提出了在技術(shù)條件和機(jī)床條件有限的情況下消除反向間隙誤差的差別化選擇。研究表明，反向間隙誤差補(bǔ)償是數(shù)控車(chē)床控制零件加工精度的一個(gè)重要途徑，特別是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床加工。在加工封閉曲線時(shí)，采用誤差補(bǔ)償技術(shù)可將加工誤差減少75％～90。國(guó)產(chǎn)數(shù)控車(chē)床中，經(jīng)濟(jì)型機(jī)床占很大比重。通過(guò)對(duì)反向間隙系統(tǒng)補(bǔ)償方法的研究，可以在國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備制造業(yè)中發(fā)揮作用，提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的使用壽命，保證產(chǎn)品精度的一致性。本課題的研究為國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在學(xué)校和中小型企業(yè)的應(yīng)用提供了借鑒與參考。

簡(jiǎn)介：數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)的基礎(chǔ)，其可靠性水平直接影響我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，可靠性作為衡量數(shù)控機(jī)床尤其是高檔數(shù)控機(jī)床質(zhì)量水平的重要指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)、分配和預(yù)測(cè)已經(jīng)逐漸成為國(guó)家和企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。本文依托國(guó)家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專(zhuān)項(xiàng)ADGM系列高速精密數(shù)控車(chē)床及車(chē)削中心2012ZX04005021，以國(guó)產(chǎn)某系列高速精密數(shù)控車(chē)床為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)、分配和預(yù)測(cè)技術(shù)研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容有1、基于混合威布爾分布完成數(shù)控車(chē)床可靠性評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)收集到的51個(gè)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，確定其符合威布爾分布，再分別采用單、混合威布爾分布對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并使用D檢驗(yàn)法檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合優(yōu)度，通過(guò)對(duì)比擬合結(jié)果，確定混合威布爾分布模型更符合實(shí)際情況，然后使用非線性最小二乘法估計(jì)混合威布爾模型的參數(shù)，最后在確定分布模型的基礎(chǔ)上計(jì)算數(shù)控車(chē)床可靠性指標(biāo)的估計(jì)值。2、基于改進(jìn)模糊層次分析法完成數(shù)控車(chē)床可靠性分配。鑒于數(shù)控車(chē)床復(fù)雜性和影響可靠性分配的因素多且不易被精確測(cè)量，把數(shù)控車(chē)床簡(jiǎn)化成12個(gè)子系統(tǒng)，在層次結(jié)構(gòu)中考慮影響可靠性分配的6個(gè)影響因素，并綜合考慮以上系統(tǒng)組成和影響因素建立一個(gè)可靠性層次分配模型，使用改進(jìn)模糊層次分析法對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行可靠性分配，最后通過(guò)對(duì)比驗(yàn)證表明改進(jìn)模糊層次分析法對(duì)數(shù)控車(chē)床的可靠性分配有較好的實(shí)用性。3、基于灰色理論完成關(guān)鍵子系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè)。借助已有的故障信息，并結(jié)合故障數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，對(duì)收集到的電氣系統(tǒng)的故障間隔時(shí)間進(jìn)行處理并驗(yàn)證其光滑性和準(zhǔn)指數(shù)特性，在數(shù)據(jù)滿足一定條件的前提下基于灰色理論建立灰色GM11預(yù)測(cè)模型，并對(duì)建立的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行殘差檢驗(yàn)、關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)和后驗(yàn)差檢驗(yàn)，提出三種不同的方案并分別建立其預(yù)測(cè)模型，對(duì)三種預(yù)測(cè)模型進(jìn)行對(duì)比并最終確定最優(yōu)方案，完成電氣系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)，并基于灰色理論開(kāi)發(fā)可靠性預(yù)測(cè)軟件。本論文中的研究成果已經(jīng)在ADGM系列高速精密數(shù)控車(chē)床的可靠性設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。

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