面向回彈控制的精密直線導(dǎo)軌矯直技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、直線導(dǎo)軌作為通用的功能部件廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)械、自動(dòng)化設(shè)備之中，其精度直接影響到這些制造設(shè)備的精度水平和加工能力。直線導(dǎo)軌的加工工藝復(fù)雜，矯直加工是影響直線導(dǎo)軌的精度和加工效率的主要工序之一。目前國(guó)內(nèi)直線導(dǎo)軌矯直加工過(guò)程大多數(shù)還處于矯直粗加工狀態(tài)，導(dǎo)軌精度的提升，主要依靠高精密磨床和專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)安裝來(lái)保證，加工效率低，誤差殘存大，離自動(dòng)化、智能化和精密化的矯直技術(shù)還存在一定的差距，同時(shí)，缺乏對(duì)其矯直工藝過(guò)程深入化和系統(tǒng)化的研究。
　　

2、 因此，本文緊緊圍繞精密直線導(dǎo)軌的矯直技術(shù)，對(duì)矯直加工過(guò)程中理論分析、加工原理和工藝流程進(jìn)行系統(tǒng)的研究和實(shí)踐。主要的研究工作和特色如下：
　　 (1)提出了以材料彈塑性回彈控制為主要目的的矯直工藝研究方法，并結(jié)合彈塑性力學(xué)和材料力學(xué)的基本理論，以精密直線導(dǎo)軌為研究對(duì)象，建立了面向回彈控制的矯直工藝?yán)碚撃Ｐ?，即以回彈?qū)動(dòng)的矯直過(guò)程數(shù)學(xué)模型。
　　 (2)設(shè)計(jì)了一種具有多步加載過(guò)程的彎曲實(shí)驗(yàn)。將不同截面不同熱處理方式的直線

3、導(dǎo)軌樣件進(jìn)去彎曲加載和卸載實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與基于同等條件的有限單元法的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析多次彎曲對(duì)矯直的影響，為矯直過(guò)程的多步加載提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　 (3)建立了面向回彈控制的矯直行程預(yù)測(cè)模型。以導(dǎo)軌樣件為例，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、理論和有限元分析的方法，對(duì)比分析三者所建立起來(lái)的矯直過(guò)程數(shù)學(xué)模型，并分析得到其修正后的行程-撓度曲線，實(shí)現(xiàn)矯直行程的預(yù)測(cè)，并進(jìn)行了相關(guān)的計(jì)算。
　　 (4)討論了提升直線導(dǎo)軌矯直加工精度的兩個(gè)難點(diǎn)

4、問(wèn)題：材料性能參數(shù)識(shí)別和矯直加載過(guò)程。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果，提出了一種直線導(dǎo)軌的材料性能參數(shù)識(shí)別的可行方案；分析了矯直加載方法，并應(yīng)用理論計(jì)算、運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和實(shí)際加載過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析，為進(jìn)一步的提高行程預(yù)測(cè)精度和行程加載精度奠定基礎(chǔ)。
　　 (5)以面向回彈控制的矯直工藝的加工原理和工藝流程為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了直線導(dǎo)軌的矯直控制系統(tǒng)，在分析比較各種實(shí)現(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)之后，建立了面向回彈控制矯直加工的硬件和軟件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了精密矯直控制軟件包，