微型轴承内圆磨削加工的质量监控系统研究

发布时间：2017-03-17 19:06

  本文关键词：微型轴承内圆磨削加工的质量监控系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滚动轴承作为最为重要的机械基础件之一,广泛应用于各个机械设备中。随着人们对机械产品的轻量化、微型化和精密化等需求的目益增长,微型滚动轴承的应用也越来越广泛,引起了人们对微型轴承加工技术与装备的高度关注。尤其是,随着桌面化工厂的提出,为微小型零件加工装备的革新带来了新的理念,推动了微小零件加工装备的快速发展。本论文结合企业合作项目,研究微型滚动轴承磨削加工的关键工序之一——无心内圆磨削加工的质量监控问题,提出涵盖被加工工件质量与机床工艺状态的质量监控策略与实施方法。本文主要工作为：第一章,介绍本文研究背景与意义,阐述微型磨床、加工过程质量监控技术等国内外现状、发展趋势以及所面临的问题,简要介绍本文的主要研究内容与论文总体框架。第二章,简要介绍微型轴承套圈内圆磨削的加工过程,分析影响磨削质量的各种因素,阐述本课题组所研发的微型磨削机床总体结构,重点讨论微型轴承套圈磨削加工质量监控的技术需求与实施策略。第三章,依据微型轴承套圈磨削加工质量监控策略,提出基于PLC—工控机的主从式质量监控体系架构,展开了硬件、软件系统构成分析与方案设计,并讨论了所存在的关键性技术问题。第四章,围绕质量监控中的数据流以及实时通讯问题,研究了OPC技术,并将其作为上位机与下位机通讯的中枢,实现上位机对PLC的实时控制,能第一时间发送指令,提高数据处理的响应速度。第五章,围绕内圆磨削进给参数的控制问题,建立了基于直线电机的模糊PID控制数学模型,研究了磨削进给运动的闭环控制算法,并采用Simulink进行了仿真试验。第六章,介绍了微型轴承套圈磨削加工的质量监控系统软件开发,实现了相应的监控功能。第七章,总结全文主要的研究成果,并对今后的研究工作做出展望。
【关键词】：微型磨床 检测系统 AE声发射传感器 OPC 直线电机
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.33
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 课题背景以及研究意义10-12
• 1.2 微型化制造装备与微型磨床国内外研究现状12-16
• 1.2.1 微型化制造装备的研究现状12-15
• 1.2.2 微型磨床研究现状15-16
• 1.3 微型磨削加工监测技术16-20
• 1.3.1 磨削加工状态监测方法17-18
• 1.3.2 信号处理与特征值提取18-19
• 1.3.3 状态识别技术19-20
• 1.4 微型磨床的发展趋势及需解决的问题20-21
• 1.5 本文研究内容21-23
• 2 微型轴承内圆磨削加工及其质量监控策略分析23-33
• 2.1 微型轴承内圆磨削加工过程及其质量影响因素分析23-27
• 2.1.1 微型轴承内圆磨削加工过程23-24
• 2.1.2 微型轴承内圆磨削的质量因素分析24-27
• 2.2 微型内圆磨削机床的总体结构方案27-30
• 2.2.1 微型磨床机械结构27-28
• 2.2.2 微型轴承内圆磨床的主要参数28-30
• 2.3 微型轴承内圆磨削加工的质量监控策略30-32
• 2.3.1 工件加工状态30-31
• 2.3.2 工艺状态31
• 2.3.3 机床状态31-32
• 2.3.4 碰撞保护32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 微型轴承内圆磨削加工质量监控系统的总构架与模块化设计33-47
• 3.1 质量监控系统的总体构架33-34
• 3.2 质量监控系统的硬件模块设计34-39
• 3.2.1 加工工件直径测量模块34-36
• 3.2.2 工件径向进给模块36-37
• 3.2.3 砂轮振动模块37-38
• 3.2.4 碰撞保护模块38-39
• 3.2.5 采集卡39
• 3.3 质量监控系统的软件模块设计39-46
• 3.3.1 软件需求分析39-40
• 3.3.2 数据处理模块40-44
• 3.3.3 碰撞信号处理44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 4 基于OPC的监控数据实时管理方法47-58
• 4.1 OPC技术47-51
• 4.1.1 OPC技术简介47-48
• 4.1.2 采用OPC技术的优点48-49
• 4.1.3 OPC的结构体系和组成49-50
• 4.1.4 OPC数据访问50-51
• 4.2 基于OPC技术的微型磨床监测系统实现51-56
• 4.2.1 引入OPC技术的微型磨床监测系统51-52
• 4.2.2 建立PLC连接52-54
• 4.2.3 建立OPC服务器54-56
• 4.3 基于OPC技术的微型磨床监测系统结果试验56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 内圆磨削进给过程的模糊PID控制方法58-78
• 5.1 微型轴承内圆磨削的进给机构及控制要求58-60
• 5.1.1 微型轴承内圆磨削进给机构58-59
• 5.1.2 直线电机控制要求59-60
• 5.2 模糊PID控制原理与进给过程控制器设计60-71
• 5.2.1 模糊控制理论60-62
• 5.2.2 PID控制原理62-63
• 5.2.3 模糊PID控制原理63-64
• 5.2.4 模糊PID控制器设计64-70
• 5.2.5 直线电机数学模型建立70-71
• 5.3 内圆磨削进给过程的模糊PID控制器仿真71-77
• 5.3.1 Simulink模糊控制器仿真设置72-75
• 5.3.2 直线电机Simulink仿真分析75-77
• 5.4 本章小结77-78
• 6 微型轴承内圆磨削加工质量监控系统软件的设计实现78-83
• 6.1 质量监控系统软件的总体结构与流程78
• 6.2 质量监控系统的下位机软件设计实现78-81
• 6.3 质量监控系统的上位机软件设计实现81-83
• 7 总结与展望83-85
• 7.1 论文总结83-84
• 7.2 论文展望84-85
• 参考文献85-88

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李作清，周济，陈志祥;精密内圆磨削过程的灰色系统模型研究与质量控制系统设计[J];中国机械工程;1994年03期

2 孙宗禹;内圆磨削过程的控制[J];磨料磨具与磨削;1982年03期

3 陈章燕;;内圆磨削力的计算和应用[J];磨床与磨削;1991年02期

4 常s

本文编号：253320