RESEARCH ON THE ON-LINE MEASURING SYSTEM FOR THE MIDDLE-CONVEX AND VARYING ELLIPSE PISTON SKIRT

The middle convex and varying ellipse piston is th e key component of an internal combustion engine In general,the piston is mac hined by non circular section CNC lathe,but the measuring of piston profile is manipulated by off line Because the off line measuring reference is differen t from the machining reference,the measurement result is diverse from the act ual dimension A new method to measure the middle convex and varying ellipse p iston profile, which is known as on line measuring, is presented By using thi s kind of method,the high measurement accuracy can be gained,as well as meeting the production requirement.

中凸变椭圆活塞外圆表面在位测量的研究

提出了一种检测中凸变椭圆活塞外圆表面的新方法——在位测量，设计了在位测量的软、硬件系统，给出了系统非线性的反函数校正法，从而保证了检测精度，并对测量数据的处理进行了详细研究。生产应用表明在位测量系统能够满足活塞生产的要求。

中凸变椭圆活塞加工用高性能直线伺服系统的研究

提出了一种新型的高性能直线伺服电动机的机电系统设计方法，包括硬件及控制系 统，因为本系统采用光栅位移测量方法和DSP高速信号处理器，并相应应用了基于状态观测 器的滑模控制算法，系统的机电动态特性得到很大的提高。这种直线伺服电动机的高性能已 经在试验环境中进行了测试，结果表明系统的总体性能得到很大的提高。

中凸变椭圆活塞车削数控系统的实时性分析及实现

为了解决中凸变椭圆活塞数控车削加工的高实时性要求 ,设计了具有上下位机、多处理器结构的数控系统。系统使用固高多轴运动控制器实现普通数控模块的实时控制 ,使用DSP控制器作为椭圆截面生成模块———直线伺服系统的核心控制器 ,一体化工作站负责数控系统的管理、数据处理和人机交互等实时性要求较低的工作。采用多层次、模块化的思想 ,在Windows2 0 0 0平台下开发了中凸变椭圆活塞车削数控软件系统 ,很好地满足了活塞加工的要求 ,并且具有功能强大、界面友好、使用方便和柔性好等特点。该数控系统已在工厂得到实际应用并形成了正式产品。

中凸变椭圆机床夹具设计与仿真分析

我国大型船舶、重型机车、汽车、航空航天、工程机械等国民经济重要领域急需的大功率船用柴油机活塞加工用变椭圆车床亟待研发。设计一种用于加工大直径活塞的车床专用夹具,并对其进行了三维建模与有限元仿真分析,证明该夹具设计合理,能够满足工作需要。

基于中凸变椭圆活塞椭圆截面车削的平滑-等时轮廓插补法

针对中凸变椭圆活塞椭圆横截面的车削成型,提出了一种等时轮廓插补法和速度平滑控制相结合的车刀轨迹优化方法.采用等时轮廓插补来控制车刀插补轨迹,提高了椭圆横截面关键点的定位精度;在此基础上,使用速度平滑控制方法来获得一个平滑的速度曲线,减少因为加速度突变带来的机械振动.实验证明,在使用平滑-等时轮廓插补方法后,机构的动态定位精度可提高到2μm.

全数字反馈高性能直线伺服电机的机电系统设计

提出一种全数字反馈的新型高性能直线伺服电机的机电系统设计方法 ,包括硬件及控制系统。系统采用光栅位移测量方法和 DSP高速信号处理器实现信号的采集和处理 ,应用了基于非线性状态观测器的控制算法 ,系统的机电动态特性、控制误差和跟踪特性均得到很大的提高。

中凸变椭圆活塞曲面插补算法研究

活塞是内燃机的关键零部件,型面通常设计成中凸变椭圆型。对比了一般的等精度圆弧逼近法和等角度圆弧逼近法等横截面插补算法之后,提出一种更为准确的轴截面的插补算法———极坐标插补算法,这种算法计算简单,运算精度高。在此基础上,在x轴上附加直线电机控制刀具做高频往复运动,实现椭圆截面的加工。

中凸变椭圆活塞裙部车削中二自由度机构的研究

引证了对心曲柄滑块机构的位移曲线是条近似椭圆曲线。分析了以曲柄滑块机构和凸轮机构为主动的二自由度机构成型活塞中凸变椭圆的工作原理。推导了滑块冲程和凸轮升程的计算公式。

中凸变椭圆活塞的车削轨迹优化与误差分析

以中凸变椭圆型活塞裙部的车削成型为研究对象,搭建了活塞车削系统实验平台,利用三次样条算法对其裙部初始数据进行密化和平滑处理,计算出关于活塞裙部型面的刀触点轨迹坐标O0(ρ0,θ0,Z0)。在此基础上进行活塞裙部车削轨迹实验,并对其加工误差进行检测,通过实验分析表明,采用变截面螺旋轨迹算法进行活塞加工,其轨迹误差比传统的近似螺旋轨迹算法误差低了1个量级,最大轨迹误差减小至0.86μm,为下一步有效提高中凸变椭圆型活塞裙部型面加工精度奠定了基础。

中凸变椭圆活塞数控车床的研究

根据中凸变椭圆活塞数控车削加工的特殊要求,设计基于TURBO PMAC的非圆截面活塞车削数控车床。x轴进给系统采用直线电机与伺服电机双驱动结构,保证对不同规格活塞加工的径向调整适应能力和小行程高频响的非圆加工性能。采用整体床身和斜刀架结构,提高了切削刚性,优化了机床的整体性能。

国内活塞异形外圆车削加工技术的现状

阐述了国内中凸变椭圆活塞异形外圆车削加工技术的研究现状和已取得的研究成果,分析了异形外圆车削技术的发展方向及目前存在的问题。

中凸变椭圆活塞等体积切除率加工模型及仿真

为使中凸变椭圆活塞裙部加工过程中切削力尽可能恒定,提出一种等体积切除率加工方法。通过分析中凸变椭圆活塞裙部的加工原理和机床的结构与运动关系,建立了数控加工模型,并分析了工件匀速转动时,材料切除率、切削深度和切削面积的变化规律。将机床主轴的匀速转动转变为满足动力学性能约束的非匀速转动,使车削中凸变椭圆活塞裙部轮廓时,材料切除率和切削力基本恒定,建立等体积切除率数控加工模型。通过实例计算,获得用等体积切除率法加工给定活塞裙部轮廓时机床各轴的瞬时位置参数,并将其转变为数控代码。通过仿真加工和测量误差分析,验证了所提方法的可行性。

中凸变椭圆活塞的数控车削加工原理及实现

介绍了中凸变椭圆活塞异形外圆车削加工技术的发展,并对其椭圆型面的车削加工原理作了详细分析。通过分析得出车床对进给系统的要求和采用"软靠模"数控车削加工的必要性,并设计了一种采用直线电动机的进给机构,以实现该类零件的加工,使加工精度得到显著改善,同时,缩短了加工时间,降低了生产成本。

中凸变椭圆活塞直线伺服系统的变增益零相位误差跟踪滑模控制

针对中凸变椭圆活塞直线伺服驱动系统,提出了变增益零相位误差跟踪—滑模控制这一新型控制策略,以提高系统的跟踪性能和抗扰性能。它结合了变增益零相位误差跟踪控制器的理想跟踪特性与滑模控制器的抗扰动能力的优点,并采用扰动观测器对负载扰动进行估计和补偿,从而保证了中凸变椭圆活塞直线伺服驱动系统的快速稳定性。仿真结果表明,采用这种控制策略可以十分有效地减小中凸变椭圆活塞直线伺服驱动系统的跟踪误差。

活塞车直线伺服刀架系统对于幅值变化的周期性扰动抑制的研究

在中凸变椭圆活塞车削的过程中 ,系统的扰动抑制是一个关键问题。文章针对直线伺服刀架系统对变化负载的扰动抑制进行了分析 ,指出切削力的干扰是按变椭圆规律周期变化的 ,对重复控制器在周期参考输入信号的情况下 ,分别对幅值不变和幅值变化的周期性负载扰动抑制的效果进行了研究 ,指出重复控制器对于幅值变化的周期性扰动信号没有对于幅值不变的周期性扰动信号抑制的效果好。为解决此问题提出了一种PID反馈补偿控制策略 ,仿真结果表明该控制方法可以达到较好的控制效果 ,增加了系统的抗扰性 ,为提高中凸变椭圆活塞加工精度提供了一条途径。

基于双刀架进给机构的活塞车削技术

活塞是内燃机的关键零部件,外形一般为中凸变椭圆形,横截面为椭圆形,其中横截面是加工中的难点。在单刀架进给机构的基础上,设计了双刀架进给机构,分别为四工位刀架和直线刀架。直线刀架由高频率的直线电机驱动,进行活塞横截面的车削加工。最后将Matlab工具处理的活塞数据与活塞加工软件处理的数据对比,证明基于双刀架进给机构的数控车削技术能满足活塞加工的精度要求,从而解决了单刀架进给机构进给频率低,加工平稳性差的问题。

活塞裙部中凸变椭圆型面在位检测的研究

提出了一种基于windows环境下的活塞中凸变椭圆型面在位检测的新方法,设计了在位检测的软、硬件系统。同时,针对活塞裙部型面的特点,改进了原有的误差处理算法,新的误差处理方法具有更强的适用性。经实践表明,该系统具有较高的精度和可靠性,具有良好的实用价值。

基于台达DVP PLC的中凸变椭圆活塞加工程序

中凸变椭圆活塞加工是活塞加工中最普遍的加工方法;为实现中凸变椭圆活塞加工,理论研究及仿真结果表明,重复控制器是目前最佳的控制器;采用Simulink进行重复控制器的设计;由Simulink PLC Coder生成IEC 61131-3的结构化文本代码;用台达DVP PLC运行生成的IEC 61131-3控制代码。

中凸变椭圆活塞车削加工技术

活塞是汽车发动机的核心部件,中凸变椭圆活塞的动力性能和润滑性能优于普通活塞,但活塞裙部廓形复杂,数控编程和加工困难。文章提出一种活塞曲面插补计算方法和数控车床进给运动控制技术,可实现对中凸变椭圆活塞的高效加工。