基于加工精度优化的新型数控机械加工进刀工艺研究

针对数控机械加工进刀工艺存在的精度不高、效率低下等问题,提出一系列创新解决方案,如高精度定位控制下的非线性进刀轨迹规划、基于热变形补偿的智能自适应进刀算法以及多轴联动协同下的高效低损进刀策略,以有效提高复杂曲面加工的精度和效率,减轻刀具磨损。实验结果表明,提出的新型进刀工艺能够显著改善加工表面质量,提高加工精度,缩短加工周期,为高性能数控加工技术发展提供新思路。

医用环氧胶生产设备自动化控制系统设计与应用技术探究

环氧胶是一种有着优异绝缘性能和力学性能的粘胶剂,在医学、体育、化工等行业应用广泛。随着对医用双组分环氧胶使用需求的上升,环氧胶产业机械设备的自动化控制成为研究重点。以双组分环氧胶粘剂自动灌胶机为例,探索电气自动化控制技术与环氧胶产业设备的结合。阐述了环氧树脂在医用领域应用现状,重点对环氧胶粘剂自动灌胶机控制系统进行设计。控制系统由PLC控制器、步进电机、齿轮计量泵、触摸屏等组成,在PLC控制下将2种组分混合,并以持续、稳定的速度完成自动灌胶。

微小型化机床的研制

研制了一台微小型化的机床试验台,本体尺寸为300×150×165mm3.该试验台采用了商品化的微型工作台、高速空气涡轮主轴、直线型超声电机和基于PC的控制卡.给出了初步的试验结果,包括加工的直槽、圆、薄壁和人脸,以及槽底的表面粗糙度.

数控机床进给系统装配误差建模及特征分析

通过建立几何模型,分析了数控机床进给系统运动过程中由装配引起的误差特征,提出了表示其误差特征的综合表达式,将装配误差分为周期性分量和累积性分量.通过仿真分析,研究了装配误差在数控机床内置传感器中的信号特征,以及对进给系统运动精度的影响规律.结果表明:装配误差的周期性分量不影响进给系统的定位精度,但会导致进给系统在运动过程中产生周期性波动,且在频率调制的条件下其周期性波动幅值将增加;装配误差的累积性分量影响进给系统的定位精度,当与运动方向发生交叉时将产生累积方向的变化.同时,对某数控机床内置传感器的信号特征进行分析,并基于分析结果进行装配调整,从而降低了由装配引起的运动误差,提高了被测数控机床进给系统的精度.

基于双向扫描算法的小线段速度规划

为提高数控系统加工产品的速度,提出了基于双向扫描算法的小线段速度规划方法。以直线加减速为例,导出小线段加工过程中进给速度的关键约束条件,建立了小线段高速加工的衔接速度规划数学模型,提出一种以最大进给速度为目标的双向扫描算法,以获得路径段衔接点处的最优进给速度。该方法通过对加工路径的正反向扫描,得到满足小线段路径的几何特性和机床的物理限制等多种约束的衔接点进给速度可行域。仿真和加工结果表明,该方法能实现衔接点进给速度的高速衔接,大大提高了加工效率。

一种数控车床自动送料装置的设计研究

针对数控车床批量加工零件时存在的缺陷,设计了一种结构简单、易于实现的自动送料装置,构建了该装置的总体结构,实现了支撑部分、主杆部分、副杆部分、传动部分的设计,并分析了使用过程中注意的问题。经过实践操作,该装置在提高劳动生产率、提高产品质量、降低劳动强度等方面具有积极意义,具有较好的经济效益和社会效益。

几种数控机床回转进给机构的传动形式

以五轴加工中心的第四轴和第五轴回转进给机构为研究对象,介绍了几种常用的数控机床回转进给机构的传动形式;对蜗杆蜗轮和凸轮等机械传动结构的传动形式、结构特点和消隙方法进行了对比和分析;指出了直接驱动技术在数控机床回转进给机构设计中的关键技术和难点;针对双摆角数控万能铣头和数控转台等回转进给机构的不同特点,阐述了各传动机构在数控机床回转进给机构中的设计方法。

2X/Y直线进给轴直线轮廓误差的学习补偿方法

为了提高2 X/Y直线进给轴的联动直线轮廓精度,研究了进给轴联动直线轮廓偏差的测量、评价和补偿方法。分析了直线电机驱动进给过程存在直线轮廓偏差的原因及其补偿的复杂性,给出一种基于学习的直线轮廓误差在线精密补偿方法。该方法通过激光干涉仪的2D时间基准精密测量龙门联动轴直线轮廓的实时坐标值,应用最小二乘方法评价确定理想直线方程;通过与理想直线比较得到直线偏差学习样本,建立基于最小二乘支持向量回归方法的直线偏差识别模型,以模型的在线回归计算确定偏差补偿量。最后给出了补偿量控制输出策略与补偿系统构建方案,并在自构建的直线进给轴平台上进行了在线补偿实验。结果表明,应用该方法对2 X/Y直线进给轴联动的直线轮廓偏差进行在线补偿,可使轮廓精度提高53%。

基于FANUC系统速度前馈提高CNC机床加工精度的研究

针对高速高精加工过程中,因数控伺服系统时滞而导致的指令轨迹与实际轨迹存在偏差、进而导致形状误差的问题,将前馈控制引入数控机床伺服系统。通过理论分析可知:选用适当的前馈控制器,可以有效减小形状误差。数控机床测试结果表明:通过调整速度前馈系数,可以提高速度环的增益,从而减小因加速度变化引起的形状误差,改善表面精度和加工形状精度,进而提高CNC机床的加工精度。

直接磁悬浮永磁直线电动机运行机理研究

为了消除直线电动机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种靠自身产生的磁悬浮力来解决数控机床进给系统的悬浮问题的新型直接磁悬浮永磁直线同步电动机。采用虚位移法建立其瞬态场中推力及磁悬浮力解析表达式,并且利用有限元软件ANSOFT对电动机进行了建模及分析,将解析计算结果与ANSOFT的计算结果进行比较,证明了采用虚位移法所建立模型的正确性,同时仿真结果也证明该直接磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生解耦的并且可控的推力和悬浮力,实现无摩擦进给。

应用能量输入与耗散反馈原理的机床主轴热误差分析与研究

分析一维机床主轴热传导模型,建立机床主轴的热传导模型。通过一维主轴实验验证,建立起基于反馈原理的机床主轴能量输入与耗散的热变形预报模型具有较高的预报精度,并确定其对预报整体机床热误差具有重要意义。

直线电机在数控车床上的应用

介绍了直线电机的优势以及当前在机床上的应用情况。以CKS6125数控机床为例,介绍了直线电机应用用于机床所遇到的种种问题,并说明了其解决办法。

直接磁悬浮直线电动机的三维分析及优化设计

为了消除直线电机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种靠自身产生的磁悬浮力来解决数控机床进给系统悬浮问题的直接磁悬浮永磁直线电动机.采用四面体等参元来建立电机三维场中的基本方程,利用Maxwell3D软件建立瞬态三维有限元分析模型,得到了电机的推力与悬浮力,证明了该直接磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生可控的推力和悬浮力.实验结果表明,通过对电机动子尺寸进行优化设计,可以有效地降低电磁力的波动.

基于刀具进让式进给数控加工技术的研究

通过分析常规数控加工中存在的问题,提出了一种刀具在进给方向上可进让式进给切削工件曲面轮廓的新工艺方法,建立了进让式进给切削数学模型,并从被加工工件的几何形状、切削过程中刀具受力情况及切削区的切削热释放情况等方面,具体分析了采用该方法对加工精度的改善情况,并给出了算法步骤。试验结果表明,新方法有利于减小工艺系统的变形,显著提高了工件的加工精度。

逐点比较法进给速度的稳恒研究

根据逐点比较法的控制原理，分析了在加工直线时，由于水平和垂直方向的进给只以串行方式工作，从而造成进给速度不稳恒．由此提出按照加工直线和水平方向的夹角大小，分别对进给速度采取不同程度的修正措施．从理论计算和实践上都证明了对进给速度不稳的分析是正确的，稳速的举措极其有效．速度的变化范围从原来的３０％缩小至１％．逐点比较法能适用于更大的加工范围．

数控粗加工走刀和进刀方式的研究

介绍了三轴数控铣削加工的走刀方式和进刀方式。

数控机床安装的灌胶工艺新技术

以立式数控加工中心的床身与立柱的安装为例,介绍了灌胶工艺新技术;与传统工艺比较,灌胶工艺技术是值得推广的先进方法。

加长型数控机床进给系统的定位精度分析

针对加长型数控机床设计的特殊性,以CK6163×3000进给系统的设计为例,详细讨论了其进给系统的设计,分析了半闭环控制的数控机床进给系统的定位精度,指出影响定位误差的关键因素是丝杠的误差,为加长型数控机床进给系统的结构设计提供了理论依据。

数控立式磨床的开发设计

介绍一种新型磨削设备，着重介绍其设计思想、结构、附件应用范围。该机床研制可解决国内加工中大规格、扁平类、高精度淬火钢和特殊高硬度合金钢的表面加工，并使工件具有极高的加工精度。

基于传统冲床的数控送料改进系统设计

介绍了一种基于传统冲床改进的送料系统。详细说明了系统的体系结构、运动控制系统、送料台架的设计原则,阐明了基于PC、运动控制卡控制2轴伺服电机的设计方法,板材版面自动排版的设计思路,并具体给出了软件G代码的解释、执行方法。