非圆车削中刀具运动实现方法

为了分析非圆车削过程中切削速度和刀具工作角度变化对工件加工质量和刀具使用寿命的影响,建立了非圆车削切削速度和刀具工作角度的数学模型。以椭圆截面活塞和盘形凸轮零件的车削为例,定量分析了刀具工作角度随零件非圆截面周向位置变化的规律。结果表明:非圆车削刀具运动形式取决于零件非圆截面径向尺寸变化范围。提出了非圆车削中的刀具复合运动及其实现方法,设计了一种具有径向往复移动和摆动的刀具驱动机构,适于车削凸轮等零件,可保证最佳的刀具工作状态。     

电磁驱动快速刀具伺服机构的电磁场和驱动力

为了实现非轴对称光学元件的高效、高精度车削,研究了基于变磁阻正应力电磁驱动原理的快速刀具伺服机构(fast tool servo, FTS).通过解析计算和数值模拟,得出如下结论: 该类型FTS的驱动力在工作范围内能保持良好的线性化特征;其最大加速度潜力可达4 500 m/s2;气隙宽度X0是关键结构参数,对于微行程(<100 μm)电磁驱动机构, X0应在工作行程的2～5倍范围内选取.     

普通车床加工椭圆柱的方法与原理

本文在分析椭圆的成形原理和方法基础上,研究进给偏心车削椭圆截面所需的运动原理,给出了用刀具偏心驱动进给或工件偏心运动的方法,实现刀具相对工件的往复进给来车削椭圆截面的几种装置及其工作原理。     

摆动输出活齿凸轮机构齿形设计与啮合力分析

为将匀速旋转输入运动转化为非匀速往复摆动输出运动,设计了可实现连续和间歇往复摆动输出的活齿凸轮机构的理论齿形,推导了激波盘和摆动盘封闭槽的工作廓面方程.在此基础上,根据力/矩平衡、赫兹定理建立了啮合副接触力分析的模型及其算法,并以相同负载和等摆角输出为例,分析了不同传动钢球数目和不同输出运动规律下活齿凸轮机构的啮合力特性,得到的结果为摆动输出活齿凸轮机构的承载能力分析、传动刚度估计和结构参数设计提供了依据.      

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.     

一种2SPS+RPRR并联机构的运动学与工作空间分析

提出了一种2SPS+RPRR型4自由度并联机构,该机构具有两根直线驱动分支和一根非直线驱动分支。通过调整非直线驱动分支中定长杆的长度,可以改变机构的运动性质和工作空间。运用修正的Kutzbach Grübler公式计算了机构的自由度。在机构位置解析公式的基础上,采用移动Jacobian和转动Jacobian对机构的速度进行了分析。运用CAD变量几何法求解了机构的工作空间。所提出的2SPS+RPRR并联机构具有3个分支和4个自由度,相比于其它4自由度并联机构来说,结构相对简单,工作空间较大。     

非轴对称光学表面超精密加工若干关键技术

由于非轴对称光学表面形状复杂,精度要求高,采用前馈控制法对快速伺服刀架的位置进行了补偿;通过建立最小安装角数学模型,解决了单直线刃金刚石刀具切削非轴对称光学表面的干涉问题;提出了一种新的控制方法;查表－实时计算控制法,既节省了内存又缩短了计算时间。     

普通车床螺纹车削常见故障及解决方法

在机械制造业中,带螺纹的零件应用十分广泛。用车削的方法加工螺纹是目前常用的加工方法。在普通车床上车削标准螺纹,车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系:即主轴每转一转(即工件每转一转),刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。它们的运动关系是这样保证的:主轴带着工件一起转动,主轴的运动经交换齿轮传到进给箱;由进给箱变速后(主要是为了获得各种螺距)再传给丝杠;由丝杠和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动,这样工件的转动和刀具的移动都是通过主轴的带动来实现的,从而保证了刀具和工件之间严格的运动关系。在实际车削螺纹时,由于各种原因,造成主轴到刀具之间的运动在某一环节出现问题,引起车削螺纹时产生故障,影响正常生产,这时应及时加以解决。     

非轴对称光学表面加工技术基础研究

根据非轴对称光学表面的特点，在经过改造的金刚石床上附加了一个快速伺服刀架，用来完成刀具的调整轴向进给运动，实现了非轴对称光学表面的加工。介绍了快速伺服刀架的动态特性；研究了与之相适应的高速数字控制系统及控制方法；介绍了初步的实验结果。     

谈新安江电厂新型发电机集电环车削装置

本文对新安江电厂机组的集电环车削方式进行了介绍,由于工艺一直都处于老旧、不安全、车削质量差的现状,通过设计研究,新型集电环车削装置通过可调电机实现对配车进给机构进给量的无级控制,并利用螺旋机构将旋转运动转化为刀架的直线运动并推动刀具完成切削运动,同时进行能量和力的传递,以提高集电环表面的配车质量,提高配车工作的效率和检修安全性。     

一种微机控制车削非旋转对称曲面的电致伸缩刀架的研究

文中提出了一种用微型计算机控制的车削非旋转对称曲面的电致伸缩刀架系统,该系统包括控制器、电源放大器、电致伸缩致动器及其位移放大机构。文中的基于自寻优方法搜索到的控制规则有效地解决了系统的死区、迟滞、刚性差等问题。该系统可用于车削一类活塞裙的非旋转对称复杂曲面。     

非轴对称光学镜面的加工及其评定

利用所研制的新型微位移快速伺服刀架及单点金刚石车削技术，借助计算机直接控制，加工出了精度很高的非轴对光学镜面，即Ｚｅｒｎｉｋｅ曲面。     

FFT and Wavelet-Based Analysis of the Influence of Machine Vibrations on Hard Turned Surface Topographies

With hard turning, which is an attractive alternative to existing grinding processes, surface quality is of great importance. Signal processing techniques were used to relate workpiece surface topography to the dynamic behavior of the machine tool. Spatial domain frequency analyses based on fast Fourier trans- form were used to analyze the tool behavior. Wavelet reconstruction was used for profile filtering. The re- sults show that machine vibration remarkably affects the surface topography at small feed rates, but has negligible effect at high feed rates. The analyses also show how to control the surface quality during hard turning.     

干式硬态车削淬硬工具钢Cr12MoV表面粗糙度试验与预测模型

使用PCBN刀具对不同淬硬状态工具钢Cr12MoV进行精密干式硬态车削试验,运用正交实验法分析切削速度、试件硬度、刀具前角、切削深度4个因素间的交互作用,得到最优车削条件.利用多元回归法,借助应用数学软件SPSS技术,建立表面粗糙度的线性模型与指数模型,并对这2种模型进行比较.试验表明:影响表面粗糙度最显著的因素是切削速度与淬火硬度,切削深度影响最小,指数模型比线性模型预测精度高.     

直线电机伺服系统的模糊推理自校正PID控制

为满足椭圆活塞数控车削对伺服系统的快速性要求,基于模糊数学理论设计了一类自校正ＰＩＤ控制器,该控制器通过模糊推理来实现控制器参数的实时优化,从而实现过程的自适应控制,在实际应用中,参数优化过程即模糊推理过程,它是通过查表来实现的,因而算法实现简单、占用ＣＰＵ时间短。在直线电机伺服系统中应用该控制器,实验取得了令人满意的效果。     

内嵌阻尼器的摆动伺服气缸

针对普通摆动气缸不能在行程中间实现任意点精确、快速定位的问题,研究开发一种摆动伺服气缸。提出集成叶片式气压驱动装置、圆盘式磁流变液旋转阻尼器、角度检测装置的摆动伺服气缸结构方案。设计了高速响应的驱动电源,线圈电流的阶跃响应时间约为1ms。对摆动伺服气缸基本性能试验结果表明:摆动伺服气缸具有良好的驱动性能,摩擦力矩较小,对气压驱动基本无影响,可调阻尼力矩在控制电压4.5V时达到饱和阻尼力矩24.7N·m,动态力矩平稳,波动在5%以内,输出力矩响应时间约为35ms。     

Fuzzy-grey Prediction of Cutting Force Uncertainty in Turning

To predict the extent of turning force uncertainty quantitatively,this paper proposes a fuzzy-grey prediction procedure based on the symmetric fuzzy number and linear planning theory and grey set theory.To ve rify the developed procedure,a measuring system of turning force is schematized to acquire the evaluating data.The comparison between the prediction results a nd measured data demonstrates that the prediction is an extent of variable force rather than a certain point for the given turning condition...