通用交流伺服控制模块的设计

根据开放式数控系统对高精度交流伺服控制的要求,设计了两路并行通用数字交液伺服控制模块,每路控制模块均以单片高性能数字信号处理吕（DSP）芯片为核心,构成本模块的控制系统;以单片大规模在系统可编程器件（ISP）构成本模块的数字I／O电路,采用此模块控制两路相同或不同的对象,只需由软件包中调用相应的交流伺服控制软件及相应的构成数字I／O电路的ISP下载软件,设计的交流伺服控制系统具有抗干扰能力强、可靠性高、性能／价格比高、模块化的特点,适用于多种控制对象。     

用密切曲率法加工自由曲面及其刀位轨迹的排列

采用中凹的盘形铣刀取代传统的球头铣刀，在每一行程中让刀具运动形成的包络面与被加工表面之间在垂直于进给方向的法截面中达到三阶密切，从而大幅度减少了走刀次数，增加了切削宽度，提高了加工效率．文中给出了边界不受限制的单张曲面的刀位及刀具轨迹的计算方法．     

快速判断点是否在自交多边形内的方法

提出一种新方法，检测一个点是否在多边形和环内。此方法从检测点发出一条射线，根据边与射线的位置关系，定义了边相对于射线的位置函数，然后计算出所有边的位置函数之和，据此判断检测点是否在多边形和环内。该方法不仅能够检测简单多边形，还可用于检测自交多边形，并能同时检测多个多边形。实验结果表明，该方法简单，可靠，检测速度快。     

一种高效虚拟轴机床的位置正解

针对机床运动的连续性和可实现性，提出了一种用位置反解来求解位置正解的数值解法。该方法首先假定一个初始的活动平台位姿，并根据该位姿所对应的6条腱长和给定值之间的差值来调整该位姿，经过数次迭代后求出实际的活动平台位姿。由于位置反解非常易求，所以这种方法简单快捷，大大提高了计算速度，不但使所求解具有实际意义，而且计算时间也可以满足实时控制的要求。     

螺旋锥齿轮珩齿技术的研究与珩磨轮的优化设计

提出了用于珩磨螺旋锥齿轮的非正交珩磨轮节锥面的设计方法，通过调整节锥面切点到珩磨轮轴线的距离，保证了节锥面之间的相对速度恰好沿着齿长方向，通过对诱导法曲率和珩磨轮上与齿面有效工作区对应点到珩磨轮面锥的距离的计算，保证了齿面上的有效工作区域全部落在啮合界限以内．构造了珩磨轮优化设计的目标函数，提出了基于珩磨轮齿数以及节锥面公法线和与珩磨轮及被珩磨齿轮的轴线平行的平面的夹角的珩磨轮双参数优化方法，并给出了计算实例，计算实例表明，本文给出的珩磨轮优化设计方法可以满足工业需求.     

一种开阔自由凹曲面五坐标加工多点刀位算法

为了采用圆环面刀具加工开阔自由凹曲面,提出了一种简单快速的五坐标多点刀位算法.通过构造等距面,圆环面刀具的圆环面与理想曲面的相对关系可以等效为刀具环心圆曲线与等距面的相对关系.在等距面上构造偏置距离等于最大允许残余高度的新等距面,建立在新等距面一点处由法矢量和最小、最大主曲率方向矢量确定的局部坐标系,通过坐标变换得到空间坐标系下刀具环心圆曲线的参数方程.利用改进的求曲线曲面最小距离算法,得到不同刀位下刀具与新等距面的干涉量,当干涉量满足精度要求时停止调整刀轴,可以得到最优刀位.算例显示,新多点刀位算法不仅可以产生大的有效切削宽度,而且比以往的多点刀位算法具有更高的计算效率.     

快速进给铣刀五坐标端铣加工刀位计算

对快速进给铣刀五坐标端铣加工的基本原理进行了研究,指出使用快速进给铣刀进行端铣加工时,刀触点的法矢量不再像环形刀一样通过刀片的几何中心,由此求出了刀具有效切削半径.然后将快速进给铣刀刀具模型简化为半径等于有效切削半径的端铣刀,得到了后跟角的计算公式,并深入研究了后跟角的临界情况,严格推导出了由刀触点生成刀位点的计算公式.此外,对快速进给铣刀端铣加工中的误差进行了研究,得到了走刀步长与直线逼近误差的关系式.     

密切曲率法—一种自由曲面加工的新概念

本文提出了一种加工自由曲面的新方法,即采用中凹的盘形铣刀取代传统的球头或鼓形铣刀,在每一行程中让刀具轴线相对于工件按特定的规律摆动,使得在垂直于进给方向的法截面中,由刀尖轨迹形成的包络面与理论曲面的法截线具有相同的1～3阶导数,从而在保持精度不变的前提下,使实际行程次数得以大幅度的减少。文中对这一新方法从理论上进行了严格的证明,并给出了计算实例。     

整体叶轮五轴粗加工多级刀位规划的计算方法

针对整体叶轮五轴粗加工刀位轨迹自动生成的问题，提出了一种刀位规划的方案，通过对叶轮通道的几何分析，采用多级荒加工方法对加工余量较大的区域进行局部加工，完成了对叶轮扩槽加工的预处理后，再采用小尺寸刀具对叶轮进行粗加工。由于各级荒加工刀具尺寸的不确定性，因此以总加工时间最小为目标函数对刀具尺寸进行优化组合，分别给出了各级刀位轨迹的规划算法，并已在自行开发的整体叶轮计算机辅助制造（CAM）软件中得到了成功的应用。     

双作用环面蜗杆副的新结构

本文提出了一种新的双作用环面蜗杆副的结构形式,其特点是蜗轮齿面上的一次二次作用面是分开的,从而使蜗轮副分度面的形成原理及外形都产生了很大的变革.本文分析了这种新型蜗轮副的设计原理及接触润滑特性,结果表明,它不仅能克服传统的双作用环面蜗杆副在润滑及油膜承载能力方面的缺点,而且具有一系列优点,如可以压缩蜗杆副的中心距;能使作用在蜗杆上的大部分径向力相互抵消;显著地提高了刚度等.这些优点使这种新结构特别适用于高速重载传动.