非圆车削加工切削力的辨识

为测量非圆车削的切削力 ,针对最小相位及非最小相位受控系统 ,分别提出了相应算法 ,根据系统输出位置信号及输入的控制力信号 ,辨识出切削力信息。不使用测力传感器 ,从而消除了附加测力传感器所产生的不利因素。实验结果表明 ,该方法可以有效地提取非圆车削加工中各种不同状态时的切削力信息 ,为深入研究非圆车削加工特性提供了一种新手段     

高速精密非圆车削的前馈补偿控制

在高速精密非圆车削时,微进给伺服机构的幅值衰减和相位滞后特性会产生较大的刀具轨迹跟踪误差,从而降低加工精度。为了减小刀具轨迹跟踪误差,达到高的加工精度,提出了一种增益—相位前馈补偿控制方法。这种方法不需要精确辨识微进给伺服机构的传递函数,只需测出其幅频和相频特性就可以实现补偿控制。理论分析结果证明,该方法可以大大减小刀具跟踪误差,而不影响控制系统的稳定性。采用增益—相位前馈补偿控制方法所完成的切削实验结果表明,微进给伺服机构的定位精度可以达到±０．０１ｍｍ。     

用于非圆车削的离散重复控制改进算法

为了提高非圆数控车削系统中直线伺服单元的跟踪精度,该文提出了一种改进的离散重复控制算法.该算法中在输入参考信号处直接增加一个比例增益环节,在信号发生器处串联一个超前的时滞环节,并且用一个二阶低通滤波器作为控制系统的补偿函数.这些改进,不仅增加了系统的快速响应性,而且对时滞环节带来的相位滞后得到了一定的抵消补偿.通过数字仿真,发现改进的重复控制算法有很好的跟踪精度和较强的鲁棒性.     

数控车削槽机床的运动方程及其仿真研究

文章介绍了一种新的加工多面体和槽的机床,讨论了机床车削槽的方法,研究了数控车削槽的原理,运用坐标变换的方法建立车削槽的运动学方程,求出了工件的进给速度与刀具和工件的半径、刀具的角速度和槽的长度、深度之间的关系,并用M atlab软件进行仿真;将仿真结果进行列表和作图分析,结果表明,运动方程符合加工的要求。     

基于非圆曲线的数控车削宏程序开发及应用

针对数控系统常规手工编程中难以加工非圆曲线的不足,以FANUC数控系统中椭圆曲线的车削加工为研究对象,采用分析归纳法开发出非圆曲线的通用宏程序,并给出该宏程序在椭圆和抛物线曲面零件加工中的编程应用。加工实践表明：该宏程序适用于所有非圆方程曲线的加工,灵活简便,通用性强,有效提高了编程的效率和质量。     

用频域幅相调整前馈控制的非圆车削实验

为使活塞数控车削系统能够实现非标准椭圆截面活塞的数控车削 ,以频域幅相调整前馈控制算法为基础 ,设计开发了加工控制程序和系统工作流程。该算法基于被控对象的有限项频率特性序列模型。对一种非标准椭圆截面活塞进行了对比切削实验。经检测 ,加工误差小于 10 μm,达到产品精度要求 ,验证了系统控制算法及工作流程的合理性和可行性     

车削氧化锆工程陶瓷中刀具几何参数对刀具磨损的影响

为研究刀具几何参数对车削可加工陶瓷的刀具磨损影响,以氧化锆工程陶瓷为加工对象,以刀具的体积磨损量作为刀具在不同几何参数下磨损程度的衡量标准,通过YG6刀具的外圆车削实验,研究了刀具前角、后角以及刀尖圆弧半径对刀具磨损的影响.实验结果表明:刀具的磨损形式主要是黏着磨损,并伴有部分磨粒磨损;刀具体积磨损量随前角变大,先缓慢...     

非圆车削高频响应进给系统的结构设计与分析

基于非圆切削对径向进给系统的要求,选用直线伺服电机直接驱动方式,进行非圆切削数控车床径向进给系统的结构设计,分析了刀架和工作平台两个关键结构件的力学性能,并通过活塞环、椭圆和正六边形3个特殊非圆截面零件车削时的速度和加速度特性试验,对设计的进给系统进行了切削性能分析.结果表明,设计的数控车床径向进给系统具有较高的频率响应特性,满足非圆截面零件高速车削加工的要求.     

集成数控车削中刀具状态的智能识别与监控

基于对车削过程中刀具状态的声振特性研究，实现以单片机为核心硬件的车削过程多级监控系统，系统由保真消噪装置在线提取信息，通过简单硬件电路一级监控，单片机程控二级监控以及高级微机联网的多功能复杂信息处理与识别，进行三级以上的智能预报和监测以及状态模型的自学习和自我完善，是ＦＭＳ和ＣＩＭＳ的关键技术。     

用于非圆截面车削的动圈电机伺服刀架系统的设计

设计了一种新型的由动圈直线电机驱动可用于可凸变椭圆活塞车削的伺服刀架系统，给出了新型刀架机械系统的数学模型及其闭合控制系统的组成，分析了动圈中温升较高的原因，提出了降低动圈铜损、限制温升的措施。     

铣削可转位车刀刀槽的新型回转夹具及其工艺调整

本文提出了在铣床上铣削可转位车刀刀槽新结构的三向回转夹具。分析了此夹具的工作原理及工艺调整，并利用向量回转法推导了调整参数的计算公式。     

基于动力学方法曲面恒切向数控车削刀架设计

在简要介绍曲面恒切向数控车削技术的基础上，着重说明曲面恒切向数控车削刀架的设计技术，主要阐述其结构、动力学、控制系统、精度的设计方法。根据刀架的设计载荷，运用动力学方法对刀架进行设计。分析认为，刀架的回转精度和位置精度对曲面加工精度有较大的影响，因此通过合理选用高精度轴承和采用位置环与速度环的双闭环控制方式，利用高分辨率、高精度的圆光栅作为位置检阅原件，以确保把这两项精度指标控制在合理的范围内。同时从刀架的机械传动精度角度给出了提高系统稳定性的途径。利用控制系统的多轴联动控制功能，使该刀架与数控车床X、Z轴实现三轴联动，则可实现曲面恒切向车削，以消除刀具刀尖形状误差对曲面加工精度的影响。     

径向圆体成形车刀的分段设计

设计径向圆体成形车刀加工锥面工件时,由于存在前角,刀具前面的平面没有通过工件轴线,刀具的刃形形状就必须做成刀具前面与工件圆锥面相交得的双曲线,被称为理论双曲线;在实际制造时,径向圆体成形车刀通常也被做成圆锥面,刀具的刃形变成前面与成形车刀本身的圆锥表面相交的双曲线,被称为刀刃的实际双曲线。采用分段设计的方式可有效降低由于理论曲线与实际曲线存在的误差而引起的工件的尺寸误差。     

非轴对称车削成型方法探讨

为了设计适于非轴对称车削的快速刀具伺服系统,考察刀具在往复直线和摆动驱动方式下的非轴对称车削成型运动,分析刀具驱动机构高速往复运动对机床的影响,提出大幅度非轴对称车削应采用摆动式驱动机构。根据零件表面数据与刀具运动位置数据的转换关系,基于环曲面光学零件型值数据和函数表达,分别设计刀具运动轨迹计算方法,给出刀具往复直线和摆动运动规律。该文结果为快速刀具驱动机构及其控制器的设计提供了原始数据。     

回转状态下导管螺旋桨水动力特性实用数值模拟方法

以数值模拟手段研究作为水下机器人主要姿态与轨迹控制机构的导管螺旋桨在回转状态下的水动力特性。首先根据所要计算的导管螺旋桨的几何要素构造导管和螺旋桨的三维几何模型,在此基础上采用动网格技术以计算流体力学方法借助计算流体力学软件Fluent,采用有限体积法在导管和螺旋桨所在的流域内求解其N-S方程以此对在作回转运动的水下机器人流场作用下导管螺旋桨以一定转速和一定来流方向下所产生的推力特性进行数值模拟分析,观察在水下机器人主体流场干扰下螺旋桨推进器的水动力现象。为验证所采用的预测导管螺旋桨水动力特性数值方法的有效性,在Ka 4-70/19A标准导管螺旋桨已有实验数据的基础上,将数值模拟结果与试验结果进行比较,对比结果表明本文所采用的数值方法是可靠的。     

自抗扰精密跟踪运动控制器的设计

为了提高非圆车削中快速伺服刀架的跟踪精度和抗干扰性,研制了一种自抗扰控制器。通过对执行机构建模分析,将模型中的非线性部分归结为系统的内扰,将加工过程中切削力干扰归结为系统外扰,设计出相应的扩张状态观测器,对系统内、外扰的总和做出实时估计和补偿。仿真实验表明,自抗扰控制性能优于传统的PID控制。通过DSP(digital signal processor)编程,将自抗扰控制器应用于非圆车削。切削加工试验结果表明,自抗扰控制具有良好的控制品质,快速伺服刀架跟踪精度控制在±5μm以内。     

机床低速爬行研究现状及分析

随着科学技术的发展，对零件的精度和表面光洁度要求越来越高，这就要求加工这些零件的工作母机——机床具有更高的精度。机床低速爬行问题是提高机床加工精度的重要研究课题之一，是国民经济、科学研究及国防建设的重要课题。综述了机床低速爬行研究现状，提出了关于该研究的几点看法，以期有利于促进今后的研究。