数控凸轮磨床磨削力适应控制的研究

本文以探讨凸轮磨床磨削力适应控制系统为目标,研究了磨削力控制的必要性、磨削加工中的适应控制方法以及适应控制系统的控制器设计等方面的问题。表明开发针对磨销过程的适应控制系统,对于提高磨销质量与效率均能起到至关重要的作用。     

凸轮磨削产生振纹原因的探讨

本文通过对凸轮在磨削过程中，由于磨削力的变化而引起凸轮表面振纹原因的分析，找出了磨削力的变化规律及其对凸轮精度的影响，并提出了解决的问题办法。     

凸轮磨削力变化产生的振纹及其消除方法

本文通过对凸轮运动的分析，找出了凸轮在磨削过程中，由凸轮磨削力的变化所产生振纹的规律，并提出了如何消除凸轮振纹的方法。     

凸轮磨削的仿形跟踪误差补偿

为提高凸轮磨削的加工精度, 减小凸轮的轮廓误差, 并进一步提高磨削系统的鲁棒性, 采用了新的误差补偿方法--仿形跟踪误差补偿, 将实际的仿形跟踪误差值补偿到X 轴的给定数值序列。运用Matlab 搭建了两轴联动反馈系统, 并设计模糊PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器以实现对系统的在线补偿。采用一种形状较难加工的凸轮片作为实验对象验证补偿效果和控制器的性能。仿真实验结果表明, 该方法不仅能有效减小凸轮的轮廓误差, 简化了计算过程, 并且使系统的响应速度加快, 与传统PID 控制器相比还具有较好的鲁棒性。     

基于等效误差法的凸轮磨削算法研究

为提高凸轮磨削的加工精度和解决凸轮磨削系统的磨削精度问题, 提出了基于等效误差法和B 样条曲线的凸轮磨削平台的轮廓控制策略。运用B 样条曲线插补的方法给出两轴运动命令指令, 将凸轮的升程数据通过B 样条反算法进行处理得到生成序列的控制顶点等参数, 从而进行插补运算。根据等效轮廓误差为被控对象, 以建立凸轮磨削系统中的非线性等效误差模型, 将两轴跟踪精度问题转化为等效误差稳定化问题, 进而将计算得到控制输入值补偿到两轴, 从而对轮廓误差进行补偿。为使设计的控制器与B 样条曲线产生的指令兼容, 采用Sylvester 隐式化方法将B 样条曲线的参数形式转换为代数形式, 结合使用两种方法进行控制器设计,以满足数控凸轮磨削平台的高精度加工要求。通过在Sinulink 仿真平台实验表明, 该方法可行且有效减小了系统的轮廓误差和跟踪误差, 同时具有良好的轮廓性能。     

切点跟踪磨削法高速磨削凸轮轴

研究了凸轮轴零件切点跟踪磨削法高速磨削运动的特点;分析了砂轮中心位移模型及恒线速磨削条件下的凸轮理论转速,并进行了凸轮转速的优化.最后对湖南大学开发的MKC200超高速数控非圆轮廓外表面磨床进行了介绍.     

反切法磨削多边形——周边磨床的磨削原理及磨削过程分析

本文论证了将反切法用于磨削多边形的理论和实际问题,分析了反靠凸轮曲线的形成及工件轮廓的磨削过程,论证了砂轮磨损对磨削精度的影响。本文的研究结果已成功的用于生产。     

磨削力与砂轮磨损的关系

本文综述了国内外砂轮磨损检测技术的发展概况,重新建立了磨削力经验公式.通过对磨削力两分力比值变化的分析与试验,提出了用磨削力两分力比值来评价砂轮磨损的方法.最后进行了用磨削力两分力比值的变化作为砂轮磨损的评价标准,利用Intel—8068微处理机监控磨削过程的试验.     

三维动态磨削力测量平台结构设计

为了实现叶片磨削过程中磨削力的精确测控,针对磨削力变化的高动态特性,提出了采用相互正交的独立弹性元件测量三向正交磨削力的方法,并设计出电阻应变式三维动态磨削力测量平台.通过运用材料力学相关公式进行数学推导和Workbench有限元仿真及实际测试实验验证了其性能.实验表明上述方法有效解决了测力仪固有频率与灵敏度之间的矛盾,并在结构上降低了各向磨削力测量之间的向间耦合程度,为实现高频磨削力的实时精确检测提供了技术保障.     

数控凸轮磨削中三环控制系统设计

为验证数控凸轮磨削控制系统中三闭环的稳定性,根据矢量控制原理,将交流永磁同步电机（PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor)等效为直流电机系统模型,并应用机理分析法对凸轮旋转轴（C轴）和砂轮进给轴（X轴）进行深入剖析。利用三环（电流环-速度环-位置环）由内而外逐步推导传递函数的方法,建立了整个凸轮轴磨削控制系统的数学模型,并进行了Matlab仿真。结果表明,建立的三环控制系统稳定,为进一步研究凸轮高精度磨削提供了理论基础。     

一种加工平面凸轮的数控磨削新方法

平面凸轮是机器中重要的控制零件，要求较高的精度，数控磨削最合适，文中利用现有的CAD／CAM软件和成熟的数控系统，探讨平面凸轮的一处新的数控磨及专用的控磨床的设计方案。     

一种提升数控凸轮磨轮廓同步性的新算法

在凸轮的磨削加工过程中,由于砂轮与凸轮的接触点不一定在两者的连心线上,磨削加工会导致接触点偏移,因此,直接根据原始轮廓线数据进行加工会导致加工出的凸轮与母轮不同步.研究了砂轮半径与接触点偏差的关系,分析了用曲线拟合方法确定接触点位置所存在的问题,提出了直接根据凸轮升程的离散点数据确定接触点的算法,并证明了算法的正确性.该算法比曲线拟合算法更易于用计算机编程实现,通用性更强.实验结果表明,该算法能有效消除砂轮半径对轮廓线数据的影响,加工出的凸轮与母轮一致.     

基于遗传算法的凸轮升程误差修正

为进一步提高凸轮磨削加工精度，针对凸轮磨削产生的升程误差进行研究，采用遗传算法对凸轮升程误差进行修正。实测凸轮升程值通过 C 市第一机床厂提供的软件调整相位误差，将凸轮升程误差与升程值通过小波变换获得二阶差商光顺值。最后以凸轮升程曲线二阶差商光顺值为目标，利用遗传算法对凸轮升程误差进行修正。实验仿真表明，该方法可以获得光顺的凸轮升程值。     

一种基圆差动式展成磨齿机及其数控系统设计

针对现有磨齿机存在传动链复杂、齿轮磨削加工精度低等实际问题,设计了一种新的高精度基圆差动式展成磨齿机.其核心内容是通过在工件主轴上设置一个附加旋转运动和工作台直线运动伺服驱动环节,来实现齿轮的高精度展成磨削,并利用工业控制计算机开发了该机床的数控系统及控制过程.实践证明,由此构成的数控磨齿机传动链简单、加工精度高、机床成本低,具有一定的实用价值.     

超细粉碎过程助磨剂的作用机理

通过粉体ζ-电位、矿浆粘度测定及光电子能谱(XPS)和分散率分析,研究了搅拌磨超细粉碎滑石粉过程中助磨剂的助磨行为．分析了六偏磷酸钠与滑石粉的表面作用及吸附特性,提出了助磨剂在超细粉碎过程中的吸附模型．此外,探讨了助磨剂对超细粉碎行为的影响．研究结果表明,助磨剂通过与滑石粉的吸附作用,降低了矿浆粘度,从而提高了超细粉碎的效率．     

铝土矿选择性磨矿中磨矿介质的研究

研究了球形、短圆柱形和短圆柱 球形3种磨矿介质对铝土矿选择性磨矿的作用.研究结果表明:大直径球形介质对粗粒级铝土矿的冲击力较大,容易造成过粉碎,小直径球形介质的擦洗作用能提高粗粒级铝土矿的铝硅比;短圆柱介质对铝土矿磨矿具有较好的选择性,但对铝硅比的提高幅度较小,磨矿速率较低;短圆柱 球形介质具有球形介质和短圆柱介质的优点,既具有较高的磨矿速率,又能较大幅度地提高粗粒级的铝硅比,适合铝土矿选择性磨矿的要求.对于短圆柱 球形介质,介质配比对铝土矿选择性磨矿的磨矿效果有明显的影响.     

基于机器视觉的人防门智能打磨系统

针对人工识别易出错、清理效率低、打磨环境恶劣等难题,基于机器视觉原理结合双机械臂研制了一种人防门智能打磨系统,其中视觉系统主要由1台视觉控制器VC3300和2台500万像素相机构成。通过视觉系统识别工件的顶点坐标,建立待打磨坐标系与顶点坐标系的映射关系,解决了塞焊孔位置及埋弧焊位置难以有效识别、数据难以高效协同、高精度打磨难以实现的难题。实验结果表明：此视觉系统能够有效保证较高的定位准确率和精度,整体工序相较于人工提速33.3%,打磨后焊点的平均高度0.115mm,满足实际工业生产需求,具有较好的实用价值。     

外圆纵向磨削加工磨削力模型

从简化的单个磨粒的切削状态出发，根据解析原理，建立了外圆纵向磨削加工磨削力模型，为磨削过程的分析提供理论基础，并为磨削过程优化、智能控制、虚拟磨削创造了必要的前提条件。试验结果和仿真结果具有良好的一致性。