數(shù)控夾具的研制.pdf

1、在機械加工中，夾具是機械加工不可缺少的部件，在機械加工中起著重要的作用。采用夾具裝夾工件，既可準確確定工件、機床和刀具三者的相對位置，降低對工人的技術要求，保證加工表面的位置精度，又可減少工人裝卸工件的時間和勞動強度，提高勞動生產率，還可擴大機床的使用范圍。在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟的方向發(fā)展。
　　在產品的生產過程中，夾具準備是一項重要的工作環(huán)

2、節(jié)。特別是對于產品的關鍵零件，由于其結構復雜、精度高、工藝嚴格，與其加工配套的夾具已成為其工藝過程中最活躍的因素之一。然而，在這些產品的制造中，往往因為夾具技術水平低，與先進工藝技術及先進的加工設備功能不匹配，滿足不了特殊零件的加工要求，而直接影響產品質量、生產率和加工成本。因而夾具準備壓力非常大，已成為研制過程中的“瓶頸”，嚴重地影響了產品的質量及投產時間。
　　本課題本課題為學校科技基金項目，針對不同尺寸序列的發(fā)動機缸蓋的數(shù)控

3、加工工藝系統(tǒng)，以提高生產效率、保證加工質量為目標，以適應不同的數(shù)控加工工步的切削力為原則，對自適應數(shù)控夾具系統(tǒng)進行研究。
　　1．建立了自適應數(shù)控夾具系統(tǒng)的體系模型
　　自適應數(shù)控夾具系統(tǒng)，是指夾具在加工過程中，能隨切削力的大小，自動調整夾緊力，以抵消夾緊力和切削力影響，從而使工件變形達到最小。
　　2．對夾具系統(tǒng)的機械結構進行了分析，對電控系統(tǒng)的硬件、軟件進行了設計
　　夾具的機械系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的基礎，在設計時

4、，借鑒組合夾具和成組夾具的設計思想對機械結構進行了設計，并對其精度進行了驗算。
　　為了實現(xiàn)系統(tǒng)的控制性能，采用可編程控制器（PLC）作為控制元件，通過編制控制程序，實現(xiàn)流量、壓力的控制。采用模糊PID控制技術，以提高壓力控制的性能。
　　3．建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型
　　夾緊力的控制采用高速開關閥控制的液壓伺服系統(tǒng)完成。高速開關閥能夠直接接受數(shù)字信號對流體系統(tǒng)的壓力或流量進行PWM（Pulse Width Modulat

5、ion）脈寬調制。根據(jù)數(shù)學模型，對夾具伺服系統(tǒng)的特性進行分析，對固有頻率、阻尼比等主要參數(shù)對系統(tǒng)的影響進行了討論。
　　4．設計了人機交互界面，便于操作者對系統(tǒng)進行控制和查看系統(tǒng)信息。
　　5．對夾具系統(tǒng)進行了實驗測試。
　　通過實驗，得出了系統(tǒng)壓力控制性能曲線、流量控制性能曲線、系統(tǒng)階躍響應曲線，對數(shù)學模型進行了驗證。采用擴充響應曲線法對PID參數(shù)進行了整定，并對實驗結果進行了分析。
　　6．結論
　　采