高速非圆活塞车削控制系统关键技术及加工优化研究

发布时间：2021-06-22 19:00

　　非圆型面零件是横截面为非圆形的各种机械零件总称,作为机械工业产品中特殊且关键的基础零件近年来其需求急速增长,其中以非圆的中凸变椭圆活塞最为典型。而随着当前工业环保能耗等要求愈发苛刻和非圆活塞等零件本身的复杂性不断提高,对其生产柔性、精度、效率和表面加工质量等要求也提升到新的高度,亟需对非圆加工技术进行更深入的研究与突破。因此,高速非圆车削作为非圆活塞等零件外圆高效加工的重要手段,对其控制系统关键技术及加工优化的创新研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。本论文针对当前非圆车削中加工精度和效率愈发不足,表面加工质量参差不齐等实际生产中的相关技术问题,以非圆活塞为加工对象,建立了非圆车削过程的运动和受力模型,重点研究了基于非圆车削多轴联动控制的轮廓插值与离散优化、基于高速非圆车削复杂多变工况的快速刀具伺服控制策略、面向表面粗糙度和纹理特征的加工参数多目标优化,并实现了高速非圆车削数控系统的研制与应用。针对非圆车削的运动和受力建模问题,本文根据非圆车削加工原理和加工方式,建立了高速非圆车削加工过程中运动轨迹、运动速度、加速度和三向切削力的数学模型,通过模型与仿真分析位移、速度、加速度和受力等... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

非圆型面零件

中 科 技 大 学 博 士 学 位 论合成法成法是根据机械机构相互间运动方式组合来实现非法根据运动特点可划分成三种方式，包括套车加法。刀刀盘直径与固定工件的专用夹具之间形成可调夹2 所示，车刀本身回转轴线与加工工件的轴线设计过绕自身轴线高速旋转实现，加工前通过改变摆动长短径需求的非圆零件。

图 1.3 偏心法成形原理（3） 周转轮系法周转轮系法利用行星轮系结构来形成刀具所需运动。如图 1.4 所示，轮 4 装在轮 上，轴心偏心距为 e ，它绕轴2O 以H 角速度公转的同时又以角速度4 绕1O 旋转工时可调节1O 轴偏心距 和角速度 、，从而车削加工得到期望的非圆轮廓。

【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁直线同步电机伺服系统鲁棒反步控制器设计[J]. 陈志翔,高钦和,谭立龙,牛海龙.  电机与控制应用. 2017(11)
[2]基于全阶状态观测器的直线牵引电机励磁电感在线参数辨识[J]. 王惠民,张颖,葛兴来.  中国电机工程学报. 2017(20)
[3]双馈直线电机起动方法的研究[J]. 耿晓芬,王滢,侯磊,王荣归.  微电机. 2017(08)
[4]一种基于FTS车削的微切削力模型[J]. 谢晓麟,周晓勤,张新,张继真,谭双龙.  长春理工大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]基于分数阶PID和重复控制的快速刀具伺服系统[J]. 刘春芳,刘志.  沈阳工业大学学报. 2017(05)
[6]压电驱动的快刀伺服器的迟滞逆模型辨析与自抗扰复合逆控制[J]. 李捷.  机床与液压. 2017(10)
[7]超磁致伸缩驱动微泵的磁场优化分析与实验验证[J]. 钟长鸣,喻曹丰,王传礼,冒鹏飞.  科学技术与工程. 2017(11)
[8]非圆切削中双通道控制技术的研究[J]. 李新星,颉潭成,徐彦伟,何爱军,库祥臣,闫森.  机床与液压. 2017(01)
[9]基于EtherCAT技术的多轴运动控制系统[J]. 张从鹏,赵康康.  仪表技术与传感器. 2017(01)
[10]数控机床双电机同步控制技术分析与实验研究（英文）[J]. 谭丽娜.  机床与液压. 2016(24)

博士论文
[1]电机驱动超磁致伸缩执行器[D]. 张丽慧.浙江大学 2016
[2]大尺寸中凸变椭圆活塞车削加工衍生式数控系统研究[D]. 郑冬.中国农业大学 2014
[3]超磁致伸缩换能器耦合磁弹性理论及车削加工应用研究[D]. 孙华刚.东北大学 2008



本文编号：3243372