仿形磨削凸轮机构运动学的CAD/CAG

对用仿形磨削方法磨削硬质合金可转位刀片周边的仿形凸轮机构进行了运动学分析,根据凸轮机构的运动学特性开发出一套设计和绘制仿形凸轮的CAD和CAG软件,采用该软件可以省去大量的繁复计算与绘图工作量,缩短设计制造周期,实现设计、绘图自动化。     

仿形磨削的加工质量研究

对1:1仿形磨削表面粗糙度影响因素和加工误差组成进行了分析,提出了一种实用的保证均匀表面粗糙度的控制方法和仿形加工误差的计算方法。得出:可依据具体的磨削型面和仿形结构控制磨削工艺,保证稳定的表面质量;可通过伺服系统、磨具和仿形结构的误差及型面特性确定仿形磨削型面上每一点的加工精度。     

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。     

仿形磨削的运动质量研究

提出了径向仿形磨削的可行性依据,即被加工型面上每点对应的仿形压力角都应小于其极限压力角;推导出加工中仿形压力角及仿形机构允许的极限压力角表达式;进而提出提高仿形运动质量的措施。     

液压仿形车削的误差和校正的理论推导

本文指出，造成仿形车削误差的主要原因是由于在触头轴线方向上，车刀的刀尖比较触头滞后了一段为εｓｓ的距离。为了消除误差εｓｓ，不但可以采用复合校正的方式，实现完全补偿，而且也可以采用部分补偿的校正方式。     

基于切向-轮廓控制与位置补偿的凸轮轮廓控制

为解决凸轮磨削系统的轮廓控制问题, 在分析轮廓误差的基础上, 提出了一种位置跟踪补偿算法与切向鄄轮廓控制相结合的控制策略。 在两运动轴间引入切向鄄轮廓控制, 将轮廓误差坐标变换于切向鄄轮廓坐标系中。 对此变换后得到的两个误差分量, 单独设计其对应的控制器。 为弥补切向鄄轮廓控制带来的不足, 在位置环外增加补偿器, 通过额外补偿跟踪误差, 以保证系统性能, 同时提高了系统各轴对输入信号的跟踪能力。所提控制策略在 Simulink 仿真平台上的实验结果表明, 该策略减小了系统的跟踪误差和轮廓误差, 具有良好的跟踪性能与轮廓性能。     

磨削加工中的无差跟踪算法研究

根据相位补偿思想和鲁棒控制策略，采用了一种双控制器结构实现对给定轨迹的无差跟踪，并针对新型磨削加工控制系统进行了仿真。     

高硬度球面磨削中球面形状误差分析与补偿

为了提高高硬度球面磨削后的形状精度,分析了新型高硬度球面磨削机床中球面形状误差来源,针对实际加工过程中出现的鞍形球面,提出了采用退让式球面磨削的方法.实验结果表明：退让式球面磨削可以有效减小球面形状误差,对高硬度球面磨削具有实用价值.     

硬质合金可转位刀片周边仿形磨削方法的精度分析

本文根据仿磨原理,分别讨论了砂轮磨损和用一个标准仿形凸轮仿磨不同大小的同形非标准刀片时所产生的磨削误差及形状畸变,并导出了计算磨削误差及畸变的参数方程.     

自适应零相位误差跟踪算法用于非圆柱磨削

介绍了一种非圆柱表面高效、高精度磨削加工新方法－－点磨法，对该磨削加工方法的控制技术进行了探讨，提出了零相位跟踪控制算法，使控制系统对给定非圆特殊曲线具有很高的跟踪精度，从而保证了非圆轴类表面磨削加工精度。     

弧面分度凸轮轮廓误差评定的数学模型

针对弧面分度凸轮轮廓面为一空间螺旋带、无法用常规仪器测量的问题,采用三坐标测量机实现了对凸轮轮廓面的数据采集;运用EB样条理论建立了凸轮轮廓面的误差评定模型.将根据该模型开发的误差评定软件应用于实际零件检测,证明该方法正确,简便易行     

展成法球面磨床的几何误差补偿

利用多体系统运动学理论,通过变换矩阵方程,分析了系统中的移动副误差、转动副误差和正交误差原理.针对展成法球面磨削系统的结构与加工方式的独特性,提出了虚拟磨削点,建立了球面磨削系统的空间误差模型,并通过激光干涉仪进行了几何误差的测量.利用软补偿方法进行实验验证的结果表明,经过几何误差补偿后的球面加工精度有显著改善.     

曲线磨削无干涉的近似法向跟踪算法

针对法向跟踪曲线磨削加工中砂轮与工件的干涉问题,提出了自动避开干涉的近似法向跟踪磨削算法,并对其进行数学建模.同时,结合生产实例,在数控曲线磨床上进行了实验验证.结果表明,所提出的算法能够实现基于最佳法向跟踪角的法向跟踪曲线磨削,可以找到磨削加工中工件曲线轮廓的干涉点,并且计算出砂轮避开干涉的最佳法向跟踪角和工作台旋转角度,从而实现对任意复杂曲线轮廓的磨削加工.     

传统展成式球面磨削中球面形状误差分析与补偿

为了提高传统展成式球面磨削球面形状精度,分析了磨削中的球面形状误差,针对大量出现的“谷形”球面形状,开发了新型球面磨削机床,并提出变进给磨削方法减小“谷形”球面形状误差.实验结果表明,采用变进给球面磨削方法后球度误差可减小到5 μm,完全满足使用要求.     

直线电机伺服系统模糊零相差跟踪控制

零相差跟踪控制方法可以提高伺服系统跟踪性能,但仍存在鲁棒性不强和增益误差的问题.对此提出误差增益补偿算法以减小增益误差,并进一步用模糊补偿替代增益补偿以提高系统的鲁棒性.数字仿真结果表明,新方法具有简单、实用的特点,可以有效地提高伺服系统的跟踪精确性和鲁棒稳定性.     

磨削加工中的无差跟踪算法研究

根据相位补偿思想和鲁棒控制策略,采用了一种双控制器结构实现对给定轨迹的无差跟踪,并针对新型磨削加工控制系统进行了仿真．     

基于关节自由度约束的上臂轴旋转跟踪误差补偿

针对外敷跟踪器下皮肤组织滑移(Soft Tissue Artifact,STA)引起的人体运动跟踪中上臂轴旋转角位移跟踪误差问题,基于关节自由度约束,提出一种利用相连肢体相对位姿矩阵分解的在线STA误差补偿角度计算方法.首先,利用一组不包含上臂轴旋转的上肢运动轨迹跟踪信息,基于关节点位置连续和旋转自由度约束,通过优化方法计算各肢体分段坐标系到相应跟踪器坐标系的位姿变换矩阵;然后,上肢实时运动跟踪时,对上臂和小臂相对姿态矩阵引入上臂轴旋转STA误差补偿运动,在肘关节两旋转自由度的基础上进行3自由度的旋转矩阵分解,得到STA误差补偿角度.4人上肢运动跟踪实验表明:在不同肘关节内曲角度条件下,均能有效在线修正上臂轴旋转STA跟踪误差,且在旋转角度较大时,补偿精度优于线性STA误差补偿方法.