數(shù)控夾具的研制.pdf

1、在機(jī)械加工中，夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)械加工中起著重要的作用。采用夾具裝夾工件，既可準(zhǔn)確確定工件、機(jī)床和刀具三者的相對(duì)位置，降低對(duì)工人的技術(shù)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(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，還可擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。
　　在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，夾具準(zhǔn)備是一項(xiàng)重要的工作環(huán)

2、節(jié)。特別是對(duì)于產(chǎn)品的關(guān)鍵零件，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、工藝嚴(yán)格，與其加工配套的夾具已成為其工藝過(guò)程中最活躍的因素之一。然而，在這些產(chǎn)品的制造中，往往因?yàn)閵A具技術(shù)水平低，與先進(jìn)工藝技術(shù)及先進(jìn)的加工設(shè)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(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和加工成本。因而夾具準(zhǔn)備壓力非常大，已成為研制過(guò)程中的“瓶頸”，嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品的質(zhì)量及投產(chǎn)時(shí)間。
　　本課題本課題為學(xué)?？萍蓟痦?xiàng)目，針對(duì)不同尺寸序列的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的數(shù)控

3、加工工藝系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量為目標(biāo)，以適應(yīng)不同的數(shù)控加工工步的切削力為原則，對(duì)自適應(yīng)數(shù)控夾具系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　1．建立了自適應(yīng)數(shù)控夾具系統(tǒng)的體系模型
　　自適應(yīng)數(shù)控夾具系統(tǒng)，是指夾具在加工過(guò)程中，能隨切削力的大小，自動(dòng)調(diào)整夾緊力，以抵消夾緊力和切削力影響，從而使工件變形達(dá)到最小。
　　2．對(duì)夾具系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，對(duì)電控系統(tǒng)的硬件、軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)
　　夾具的機(jī)械系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)時(shí)

4、，借鑒組合夾具和成組夾具的設(shè)計(jì)思想對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)其精度進(jìn)行了驗(yàn)算。
　　為了實(shí)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(guò)編制控制程序，實(shí)現(xiàn)流量、壓力的控制。采用模糊PID控制技術(shù)，以提高壓力控制的性能。
　　3．建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　　夾緊力的控制采用高速開(kāi)關(guān)閥控制的液壓伺服系統(tǒng)完成。高速開(kāi)關(guān)閥能夠直接接受數(shù)字信號(hào)對(duì)流體系統(tǒng)的壓力或流量進(jìn)行PWM（Pulse Width Modulat

5、ion）脈寬調(diào)制。根據(jù)數(shù)學(xué)模型，對(duì)夾具伺服系統(tǒng)的特性進(jìn)行分析，對(duì)固有頻率、阻尼比等主要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響進(jìn)行了討論。
　　4．設(shè)計(jì)了人機(jī)交互界面，便于操作者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制和查看系統(tǒng)信息。
　　5．對(duì)夾具系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)，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(yīng)曲線，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。采用擴(kuò)充響應(yīng)曲線法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行了整定，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　6．結(jié)論
　　采