熔融沉积(FDM)3D打印工艺参数优化设计研究

通过分析FDM成型工艺,设计试验加工模型。对模型主要工艺参数进行数学建模分析,分析推导出尺寸误差和表面精度误差产生的机理以及具体的表面精度误差函数。通过对表面精度误差函数的仿真结果的分析,确定打印工艺参数取值。通过3D打印机与上位机建立熔融沉积(FDM)3D打印机试验平台,并设计了基于正交试验法的FDM打印机参数优化方案,通过试验结果的分析,得出了工艺参数的最优组合以及影响的主次顺序,再次利用试验验证了参数分析和优化结果的正确性。

基于模糊PID控制的新型伺服液压机位置控制系统研究

新型伺服液压机由交流伺服电机带动定量泵来控制主传动液压缸运动。新型伺服液压机电液伺服控制系统具有低阻尼、时变性、非线性等性质,使用传统PID控制难以达到满意的控制效果,在受到外界干扰时,容易产生过大超调,使得系统的动静态性能变差。采用PID控制和模糊控制相结合的模糊PID控制方法,可以在线调整PID参数。通过MATLAB/Simulink进行仿真,结果表明与传统的PID控制相比,该方法改善了系统的动静态性能,同时也提高了控制系统的抗干扰能力。

大型数控落地铣镗床主轴箱设计研究

通过CAD建立了主轴箱结构的三维模型,采用ANSYS进行静态分析,获得了主轴箱在铣削刚度最弱时应变,根据计算结果以增强刚度为目的改进主轴箱的结构。有限元分析结果表明,改进后结构刚度符合设计要求,为实际设计生产提供了理论基础。

基于IPC的插齿加工数控系统设计及插削斜齿的研究

根据插削斜齿轮的理论,研究出一种基于MCX314芯片和工控机(IPC)的插齿加工数控系统。设计工控机、MCX314与系统各个部分的硬件总体结构及相应的接口电路,进行了数控系统软件设计。利用伺服系统实现加工所需运动,从而实现了斜齿轮的全数字化插齿加工,提高了斜齿轮的加工精度。

基于工控机的非圆齿轮插齿数控加工技术研究

在分析非圆齿轮特点和研究其数控加工技术的基础上,运用计算机编程技术离散其节曲线,开发出基于工控机的非圆齿轮数控加工系统,详细介绍了系统的硬件组成、插补方法和程序设计原理,并针对数控系统的实时性技术措施做了详细论述,该系统具有开放程度好、结构简单、可靠性高的特点,可实现多种非圆齿轮在线编程、仿真、实时加工与动态跟踪显示。

基于CANopen协议的数字伺服电机通信主站研究

在数控系统中利用CANopen总线协议实现对数字伺服驱动器的上位控制,硬件环境为FPGA、MCP2510、MCP2551和IDM640-8EIA数字伺服驱动器。主从站之间的数据发送与接收主要以过程数据对象(PDO)和服务数据对象(SDO)的方式进行,并采用VHDL语言编程,在FPGA中实现CANopen主站的应用层功能。实验表明,CANopen通信能成功实现,数字伺服驱动器能够按照来自上位机的指令驱动伺服电机。

基于DSP6713插补控制方法的研究及应用

为了满足数控系统对控制软件实时多任务的处理,以及对插补轨迹高速高精的要求,提出了以DSP/BIOS实时操作系统为内核,采用实时中断加背景的模式,实现对资源的分时共享与并行处理,并在双主CPU的构架下,以DSP为核心实现插补,提炼出一种实用的圆弧插补算法,进行了深入的研究。首先在插补预计算模块完成实时坐标转化,计算圆心坐标、起始终止角等;其次在速度处理模块进行终点判别,完成速度的S曲线柔性处理;然后在插补输出环节精确计算各轴的进给量;最后分析插补轨迹的误差,并在Matlab中对轨迹进行实时仿真,完成圆弧的高速高精插补。各个算法模块依数据流向构成统一整体,运用于自主研发的齿轮机床数控系统。

SVPWM与SPWM控制PMLSM的仿真比较研究

文章鉴于永磁同步直线电机具有高推力强度、低损耗、小电气时间常数,响应速度快等特点,在直线式交流伺服系统中有很好的发展前景,介绍了永磁同步直线电机在理想假设条件下的数学模型,论述了在该条件下控制永磁同步直线电机运行的两种矢量控制策略:电流正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本工作原理,并在Matlab/Simulink中建立了两种仿真模型,比较了在这两种控制下的仿真结果,得出了在空间矢量控制下电机运行更平稳,推力脉动小,运行精度高。

基于UG透平叶轮数字化建模的研究

介绍了复杂自由曲面零件——透平叶轮数字化建模的思路。分析了叶轮建模的具体要求和步骤,研究了基于典型CAD/CAM软件UG的整体叶轮实体造型方法,详细论述了从叶片数据的获得、处理,叶片边缘线及截面轮廓的生成和修改及拟合成光滑的叶片实体等过程,指出叶轮造型的具体思路、重点、难点问题及解决方法,在此基础上加工出的叶轮已应用在透平膨胀机的自主研发中。

基于Adams的多连杆机械式压力机动力学分析

针对多连杆机械式压力机,采用模块化方法构建其传动部分数学模型,得到压力机工作机构滑块的运动方程;根据运动方程,利用仿真软件Matlab得出滑块的位移、速度、加速度曲线。用三维软件Soldworks构建传动部分三维模型,应用动力学分析软件Adams对模型进行动力学分析,对比两种结果,得出该结构适用于深拉伸加工工艺,模具在拉伸工作区的冲击很小,满负荷时工作区域长。

柔性车削系统主轴控制研究

介绍了一种以机车制动盘为加工对象的STAR柔性车削系统,系统采用NC嵌入PC,结合PLC作为数控系统的硬件构架,系统主轴控制由PLC完成。详细介绍了PLC对主轴的升/降速处理与主轴准停控制,以及通过PC机与PLC的串口通信,实现PC机对系统主轴运动的间接控制与实时监控。

基于OpenGL ES的插齿加工实时仿真显示研究与实现

建立了利用OpenGL ES进行编程的环境,完成了开发环境的搭建,并在对OpenGL ES的工作原理进行分析的基础上实现初始化操作。针对插齿加工过程,根据机床的物理位置关系建立图形坐标系模型,由刀具和工件的相关参数生成各自的顶点数组并在建立的坐标系中对其进行建模,实时读取程序坐标值,实现刀具的上下往复运动和进给运动的轨迹仿真。建立示波器模型,读取各数控轴的跟随误差值,将其进行处理后在示波器中绘制出来,完成误差曲线的监测。最后,通过实验验证开发的图形监控功能模块仿真结果准确有效。

基于PROFIBUS的人机交互实时控制网络系统研究

以一次性输液器的自动化柔性装配线的研发为背景,对基于PROFIBUS现场总线控制网络的应用和实现及其网络扩展进行研究。首先,在介绍自动装配线系统机构的基础上,构建系统控制框架。然后,对现场设备级通讯网络的实现技术,以及主站的控制流程进行了深入的研究。最后,进一步建立车间级网络扩展方案,为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可靠的技术支持。

基于以太网的车间信息集成组网研究

现代制造业的发展、制造环境的变化与特点显示了网络化制造模式的必然性。通过对制造网络的需求和特点的分析,应用以太网对车间信息进行集成和管理,构建基于以太网的车间信息集成系统,将车间网络延伸到设备层。阐述了基于以太网的车间信息集成的优越性,以及组成这种模式的方法和相关关键技术的解决。实践证明,该结构不仅能满足车间信息的传输,对于提高数控设备利用率、促进产品的敏捷制造具有重要意义。

汽车覆盖件快速原型设计及有限元分析

随着制造业快速发展,逆向工程作为实现快速设计制造的重要技术也越来越受到关注。文中简要介绍了逆向工程技术的基本特点和工作流程,并且通过逆向工程技术对汽车覆盖件进行快速原型设计和有限元分析来研究其在工程领域中的应用。研究表明,逆向工程技术应用于产品设计中能显著提高产品的研发效率。

支持云制造的数控系统无线移动单元研究与设计

提出一种基于云制造服务模式的数控系统无线移动单元,该系统可使用智能移动设备远程访问与操作现场数控系统,并能够将机床运行状态信息及故障信息发送至云端远程监控平台服务器。远程监控平台可将历史数据存储起来,供异地故障诊断专家分析,同时专家还能够通过网络摄像头以及各种传感器实时观测到机床运行状态,并通过视频会议的方式对故障机床进行联合诊断。系统内每个的制造设备都将以"社交机器"的方式在云制造服务平台上注册基本信息、技术指标、历史加工案例等,其制造能力将作为一种"资源"在平台上共享,其他企业或个人通过查找与咨询来租赁与自己加工要求相匹配的制造能力,以实现制造资源与服务的开放式协作。

大型数控落地镗铣床主轴箱的有限元分析

通过三维软件建立了大型数控落地镗铣床主轴箱的三维模型,采用有限元软件建立了有限元计算模型,并进行了主轴箱的静态刚强度分析,计算了主轴箱的应力和变形情况。通过模态分析,计算了主轴箱1至10阶的固有频率和振型。分析结果表明,现有主轴箱的设计模型刚、强度较好,主轴箱的第1阶固有频率较低,相邻阶次的固有频率差别较大。

球栅阵列(BGA)自动植球机的研制

研究了一种低成本、高效率的BGA全自动植球机,该植球机通过计算机控制,一次性将所需的锡球拾取、摆放到BGA基板上,并能对植球情况进行图像检测。文中着重介绍了STAR-04Z全自动植球机的总体设计方案,研究了真空吸引法植球技术的原理和BGA全自动植球机的系统组成,并进行了原理样机的结构设计,提出了一种基于BGA全自动植球机图像检测和精确定位系统的体系结构。

新型伺服液压机泵控液压缸液压伺服系统的建模与仿真

采用交流伺服电机的新型伺服液压机与采用比例伺服阀的传统伺服液压机的控制方式是不同的:传统的伺服液压机采用的是比例四通阀控主传动缸,而新型伺服液压机是交流电机带动定量泵,采用泵控主传动液压缸。该文主要从泵控液压缸建立起液压伺服系统的数学模型,推导出系统的传递函数,并用MATLAB进行系统的动态特性仿真分析并得出结论,这对控制系统的设计和研究有重要的意义。

基于反求技术的零件快速设计及数控加工

反求技术(逆向工程)指在没有可供参考图样的情况下,利用三维数字技术,通过计算机处理,获得零件原型的过程。使用Kreon激光扫描仪对鼠标凸模零件进行扫描,得到点云,使用CATIA软件的逆向造型设计方法,对其进行处理,生成线框模型,再在此基础上进行曲面拟合、曲面重建,利用得到的面生成实体;再使用CATIA软件的数控加工模块,通过对所选的鼠标凸模零件进行加工工艺分析、加工参数设置来生成刀具加工轨迹,进行模拟仿真加工,并自动生成数控加工程序代码。