CVT錐盤車磨復(fù)合加工數(shù)控技術(shù)研究.pdf

1、錐盤是金屬帶式無級變速器的關(guān)鍵零件，數(shù)控立式車磨復(fù)合加工中心是生產(chǎn)加工該零件的核心裝備。目前市場上此類裝備的設(shè)計(jì)制造被少數(shù)發(fā)達(dá)國家壟斷，加快研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 CVT錐盤高速精密車磨復(fù)合加工中心，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用替代進(jìn)口，對于推進(jìn)汽車自動變速器國產(chǎn)化，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級具有重要意義。
　　本文依托國家科技重大專項(xiàng)“數(shù)控立式車磨加工中心”開展數(shù)控系統(tǒng)方面的研究工作，主要完成工作如下：
　　1.分析金屬帶式無級變速器結(jié)構(gòu)原理及其

2、關(guān)鍵部件CVT錐盤的結(jié)構(gòu)特征，歸納總結(jié)錐盤生產(chǎn)工藝指標(biāo)和復(fù)合加工中心性能技術(shù)指標(biāo)；闡述了機(jī)床機(jī)械本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要零部件設(shè)計(jì)及其工作原理，介紹了工件電主軸在車、磨兩種加工狀態(tài)下處于高速旋轉(zhuǎn)及分度定位兩種不同工作模式的設(shè)計(jì)原理；針對 CVT錐盤工藝路線制定了詳細(xì)的機(jī)床控制流程，并提出復(fù)合加工中心控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
　　2.研究了開放式數(shù)控系統(tǒng)模塊式體系結(jié)構(gòu)，從控制系統(tǒng)性能要求、系統(tǒng)可重構(gòu)性及功能可擴(kuò)展性等方面進(jìn)行了構(gòu)建開放式數(shù)控系統(tǒng)

3、的必要性分析；分析開放式數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)途徑，結(jié)合課題需求，設(shè)計(jì)了基于 PC+運(yùn)動控制器結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)；完成了系統(tǒng)硬件裝置選型、伺服系統(tǒng)閉環(huán)控制模式分析，通過細(xì)分電路設(shè)計(jì)解決工件電主軸和旋轉(zhuǎn)刀架的精密圓周分度定位問題，并完成機(jī)床電氣系統(tǒng)主回路和控制回路的設(shè)計(jì)。
　　3.通過采用一種新型的基于光電開關(guān)的尋邊定位方法實(shí)現(xiàn)對CVT錐盤內(nèi)孔直線溝道的在線中心位置找正，闡述了該方法具體設(shè)計(jì)原理并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證；通過采用精密位移傳感器、專用

4、測量裝置實(shí)現(xiàn)了錐盤內(nèi)孔孔徑和端面錐度的單工位在線測量功能；研究了運(yùn)動控制器 PID整定原理，并進(jìn)行了電機(jī)伺服特性調(diào)試，提高了伺服控制系統(tǒng)的剛性和穩(wěn)定性。
　　4.采用面向?qū)ο筌浖_發(fā)技術(shù)，基于.Net平臺在 Visual Studio開發(fā)環(huán)境下運(yùn)用 C＃程序編程語言進(jìn)行控制系統(tǒng)軟件開發(fā)，依據(jù)復(fù)合加工特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)軟件功能模塊規(guī)劃；研究運(yùn)動控制器動態(tài)鏈接庫調(diào)用機(jī)理，編程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟件通訊連接、文件管理、加工狀態(tài)顯示等主要功能，完成了