慢刀伺服变主轴转速车削非圆截面元件研究

超精密非圆截面元件,如质谱仪中的双曲面四极杆,通常采用慢刀伺服(slow tool servo,STS)车削的方法加工。然而,由于STS的带宽较低,使得STS跟踪目标刀具轨迹的能力在一定程度上受到限制,导致被加工零件轮廓产生较大的形状误差。为了降低该误差,作者提出一种基于STS的变主轴转速(variable spindle speed,VSS)车削非圆截面元件的加工方法。阐述了如何根据非圆截面元件轮廓设计出相应主轴转速的变化轨迹。为验证所提方法的正确性,利用STS以主轴定转速和变转速方式分别车削了截面轮廓呈正弦变化的零件,并对刀具伺服输入信号进行了频谱分析。实验结果显示:变主轴转速车削正弦截面零件的形状误差小于定主轴转速车削。结果表明:所提出的VSS加工方法能够有效地提高车削非圆截面零件的形状精度。

主轴转速对半导体芯片切割品质的影响

针对目前大量使用的有机材料基板芯片和使用量相对较少的铜板基板芯片,分别设计了一组实验,并对由实验切割出来的芯片的主要评价项目逐项进行了检测,明确了主轴转速对两种芯片的外形尺寸误差、芯片的喇叭口现象、切断面的角度误差、崩碎坑的数量和大小、表面粗糙度等的影响;得出了不管是哪一种基板的芯片,出现不合格的主要是崩碎坑指标这一结论。通过分析和比较,得出了实际使用的主轴转速不宜低于15 000r/min这一对于高速切割机的设计和切割工艺的制定具有重要参考价值的结论。

铣刀悬伸量和主轴转速对切削力的影响

以2A12铝合金铣削过程中的切削力为研究对象。通过两组刀具在不同刀具悬伸量和主轴转速下的铣削试验,测得各向铣削力,利用直接分析法研究了悬伸量和主轴转速对铣削力的交互影响,并使用回归分析法建立了两组刀具各向铣削力经验模型并验证其有效性。分析表明:切削力和刀具悬伸长度没有正比或反比关系,实际上存在着一个不适合加工的悬伸量(临界悬伸量),当超过该悬伸量后切削力反而减小;随着主轴转速的增加,临界悬伸量总体有减小的趋势,这为铣削加工工艺参数的优化选择提供了理论依据。

PID算法在微型数控铣床主轴转速控制中的应用

PID控制在工业领域应用广泛,将PID用于微型数控铣床主轴电动机转速控制时,由于机床加工过程中负载变化复杂,主轴转速变化范围较大,而普通PID控制参数不能改变,这使得PID控制的性能有一定的局限性。因此,对普通PID控制进行了相应的改进,使得其在微型数控铣床主轴转速控制中的性能有所提高,并通过实验验证了相关技术的实用性。

时变主轴转速再生切削系统的动态响应特征

考虑多重再生切削效应,建立了在时变主轴转速下再生切削系统的时滞动力学模型及递推求解算法,该算法适用于主轴转速变化的任意轨迹。将再生切削系统相继两转的动态响应作为观测数据,提出了基于互四阶累积量的谐参数联合估计的TLS-ESPRIT方法。根据该方法,研究了时变主轴转速对再生切削系统动态响应的影响,揭示了再生切削系统动态响应的频率、相继两转切削间的相移和互功率等谐参数对主轴转速依赖的一些新特征。

主轴转速和温升对主轴动态误差影响的测试

文章分析了主轴动态误差测试的重要性,以及主轴动态误差的具体类型及其对加工的影响。在某立式加工中心上对主轴各项动态误差(包括径向同步误差和异步误差、轴向同步误差和异步误差以及主轴最小径向间距)进行了测试并给出了测试数据。测试分为两部分:冷态下的主轴各项动态误差测试和热态下的主轴各项动态误差测试。对测试结果进行了分析,包括主轴转速和温升对动态误差的影响。最后,在加工中心上采用立铣刀对铝料进行了圆铣槽,结果表明,主轴在冷态和热态情况下的圆度误差区别不大。

在线自寻优控制机床主轴转速的研究

以机床主轴前后两转切削振动的相位差ψ为寻优参数，对机床主轴转速进行在线自寻优控制，使切削过程总能在稳定区进行。试验结果表明，本文提出的在线自寻优控制机床主轴转速的方法对切削颤振有很好的控制作用，具有良好的生产应用前景。

优控主轴转速系统极限切削深度

对优控主轴转速系统的极限切削深度进行了试验考证。考证结果表明 :与未控主轴转速系统相比 ,优控主轴转速系统的极限切削深度明显提高 ,利用主轴转速寻优控制方法可以大幅度提高机床的切削效率。

基于主轴转速寻优调整的再生型切削颤振自动控制(英文)

提出一种实用的通过主轴转速寻优调整对再生型切削颤振进行自动控制的方法。机床主轴前后两转切削颤振信号相位差的最优值为 2 70°,如果切削过程即将发生颤振 ,可以通过调整主轴转速使相位差为 2 70°把切削过程由不稳定区调整到稳定区。理论分析和试验结果表明 ,主轴转速寻优调整方法可以有效地控制再生型切削颤振。文中同时提出了一套性能可靠的主轴转速寻优控制系统 ,其再生型颤振控制方法不需要对机床系统进行辨识 ,实施起来简单易行 ,故具有广阔的生产应用前景。

在线自寻优控制机床主轴转速调速子系统转速测量新方法

采用实时调整机床主轴转速的方法消减机床切削颤振时，需精确测量主轴转速，由于外触发记时记数测速法容易受到变频器高频干扰的影响而导致测速结果不准，本文在分析变频器干扰影响的基础上提出了一种处理转速信号获得机床主轴转速的新方法，成功地解决了外触发记时记数测速法难以解决的干扰问题，实现了较高的转速测量精度。

利用拉伐尔管技术提高气体轴承实验台主轴转速

为了提高气体动静压径向轴承实验台主轴转速。根据气体动力学理论,建立了气体在喷管中流动的基本微分方程组,并分析了在不同音速下的截面变化规律。以马赫数为主要设计参数,建立了拉伐尔管内部曲线方程,并利用VB6.0对其内部曲线和压力进行了辅助设计,仿真结果显示当拉伐尔管中喉部压强为0.21MPa时,从拉伐尔管中喷出的气体流速的马赫数可达1.6。把实际加工的拉伐尔管应用到气体轴承实验台主轴上,使实验台主轴转速由原来的最高转速3495 r/min提高到5000 r/min左右。

一种以机床主轴转速为变量的冷却液伺服供给系统

以改变传统机床冷却液供给系统不够灵活为目标,在对传统冷却液供给系统进行分析的基础上,阐述新系统的控制要点及思路。以机床主轴转速为变量,通过传感器与变送器输出对应比例的电流信号,利用转变后的电流信号控制以电磁比例换向阀为控制核心的比例伺服液压系统完成冷却液的流量控制,运用AMESim软件建立新系统的仿真模型并进行仿真分析,验证所设计系统的适用性。

数控机床主轴转速的参数调整研究

数控机床主轴转速不能按照指令值转速运转或转速精度超差,这种故障的产生有机床机械方面和电气控制方面的原因。本文阐述的内容是在排除了机械原因的前提下,通过调整机床参数、主轴电机驱动器参数的手段,校正机床的主轴转速,使其达到国标规定的技术要求。

船主轴转速测量系统现场测试方法研究

对船主轴转速测量系统进行原位/在线测试,可以有效保证仪表显示数值的准确可靠,参与控制的转速参数数值准确。同时,原位/在线测试可以大大缩短计量保障时间,提高工作效率,并避免因拆卸引起设备或仪表故障,能够有效提高船的在用率,确保船可以随时参加航行、运载等任务。

基于模态分析的高速铣削主轴转速选择

分析了高速铣削的特点以及切削加工中的振动现象,研究了高速切削和普通切削中的工件振动对加工精度的影响程度,提出了在高速铣削情形下工件振动会影响加工精度的假设。然后采用振动力学中的谐响应方法分析了铣削加工中工件振动的简化模型,研究了工件在刀具作用力下的振动情形;并通过有限元分析软件进行实例仿真,结果表明在高速切削情况下工件的振动会影响要求较高的加工质量。最后,给出了利用模态分析来优化主轴转速的方法,为高速切削情况下减小振动、提高加工质量提供了一种途径。

主轴转速对2A12铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

采用搅拌摩擦焊工艺对2 mm厚2A12铝合金板进行焊接,通过金相显微镜、显微硬度计、拉伸试验机等对不同主轴转速下焊接接头的微观组织和力学性能进行研究.结果表明:随主轴转速增加,热机影响区中组织被拉长,弯曲变形严重,热影响区范围变宽,组织粗化;焊接接头硬度呈“W”型,转速升高,焊核区硬度增加;随主轴转速的增加,抗拉强度表现为增加的趋势,当转速为1000 r·min^-1时,接头的抗拉强度为415 MPa.综合实验结果可知,当主轴转速/焊接速度值为4~5时,其焊缝性能良好.

某新型剁锉机主轴转速分析与研究

针对某新型剁锉机的主轴转速过快或者过慢会带来产品缺陷的问题,提出一种剁锉机主轴转速分析方法。基于剁锉机工作原理,得到主轴转速对剁齿效果的影响,通过建立数学模型,分别计算出主轴转速在过快和过慢这2种临界点的转速。计算结果表明:当主轴转速满足376 r/min≤n≤1 636 r/min条件时,该剁锉机才能处于最好的工作状态。

细长轴车削加工时主轴转速最佳域的研究

从机械加工中共振的角度出发,研究细长轴车削加工时车床主轴转速与工件表面质量的关系;并以CA6140车床为例,讨论刚性主轴的临界转速,提出细长轴车削加工时车床主轴的最佳转速范围,避开共振区,从而提高工件的加工精度,保证工件的表面质量.

在线自寻优控制机床主轴转速系统调速子系统设计

１前言切削振动是机械加工过程中一种十分有害的现象，在汽车制造业中也普遍存在，它严重影响零部件加工精度和机床切削效率的提高。因此，切削振动的控制问题一直受到国内外学者的广泛重视，各种振动控制方法相继出现［１～３］。在线自寻优控制机床主轴转速这种全新的振...

基于C8051F020单片机的数控短电弧机床主轴转速测量

在变频器不同输出频率下,利用C8051F020单片机测量数控短电弧机床主轴转速。设计主轴转速测量的硬件系统和软件系统,并导出变频器输出频率和主轴转速的函数关系。该测量方法简单、精度高,可实现数控短电弧加工过程中工件加工表面线速度的准确控制,为研究工件的线速度对短电弧加工效率、表面质量、刀具磨损的影响以及短电弧加工机理提供参考。