汽车制动鼓钻孔、正反倒角专用数控机床设计

在分析研究汽车零部件市场需求和制动鼓顶面螺栓孔加工特点基础上,研发了制动鼓钻孔、正反倒角专用数控机床,解决了此类加工机床成本高、刀耗高、可靠性差和上下料不便等问题。机床选用单面立式结构、多轴刚性动力头,采用专用正反倒角刀具,应用数控系统,使得数控滑台既具备主轴进给功能又具备上下料功能,实现了一轴多用,满足了客户提效、成本低、精度高、操作方便和维修方便的需求,该设备可作为加工单元进入自动生产线。

发动机凸轮轴孔用内滚外滑式浮动镗刀单元

针对发动机凸轮轴孔加工中存在的问题,设计了发动机凸轮轴孔用内滚外滑式浮动镗刀单元。介绍了这一浮动镗刀单元的组成,分析了应用这一浮动镗刀单元的优点。这一浮动镗刀单元可以保证发动机凸轮轴孔粗加工过程的加工精度和镗杆安全性。

基于模糊控制的焊缝自动跟踪系统的设计

为了提高CO2气体保护焊的自动化水平,研制了用于CO2气体保护焊的电弧传感焊缝跟踪系统。采用TMS320F240数字信号处理器作为CO2焊接电源和焊接摆动器的控制核心。CO2焊接电源采用IGBT全桥逆变主电路,根据电弧电压、电流反馈信号进行PID逻辑运算,据此调节PWM的脉冲宽度,使得逆变焊接电源具有恒压电源外特性。采用参数自调整模糊控制器对焊接电流信号分析,获得步进电机的调整步数和调整方向。设计了焊缝跟踪的执行机构焊接摆动器。实验证明,系统实现了0°到8°偏角以内的焊缝跟踪。

基于840Dsl数控机床刀具刃磨二次系统设计和实现

目前,数控机床刀具刃磨机床大部分采用国外进口设备,价格昂贵,并且加工算法固定不变不能根据产品设计灵活调整,而国内的加工设备采用工控机和数控系统结合的方式,不能实时图形化监控加工状态。针对存在的这种问题,文章提出在西门子840Dsl数控系统提供的服务接口中开发实现HMI二次系统,将刀具刃磨加工模型算法嵌入到二次系统设计中,以满足客户对加工算法灵活度以及加工前图形模拟设计的要求,同时通过人机交互实时观察控制数控机床刀具刃磨的加工过程。二次系统的设计和实现在实际使用中,验证了该二次系统的灵活性,实用性和易操作性。

基于840Dsl的汽车后桥端面铣削机床控制系统设计与实现

目前,汽车生产行业中汽车后桥端面铣削加工大都采用固定位置加工,这种方式存在对工件焊接工艺要求高,对焊接工件自适应能力低,加工合格率低等问题。该系统采用西门子840Dsl双通道数控系统,利用直线测量探头测量计算工件的铣削位置调整补偿参数,构建的系统自适应能力和加工合格率都得到了较大提高。在系统中嵌入HMI专用二次界面,结合加工程序的参数化编程,简化机床的功能操作和维护。文章通过结合现行开发的基于840Dsl双通道控制的汽车后桥端面铣加工组合机床系统,主要介绍带有测量探头的工件测量计算模型以及整个系统的软件控制实现的相关技术。

X-Y数控工作台的摩擦和扰动补偿方法研究

为提高数控机床伺服系统的控制精度,对X-Y数控工作台高精度控制中的摩擦补偿和外部扰动的补偿进行了研究。建立了基于动态Lu Gre摩擦的伺服系统模型,提出了设计一个非线性双观测器来估计Lu Gre模型内部的不可测的状态,并通过自适应鲁棒控制器来实现未知的摩擦和负载转矩的补偿,同时设计神经网络观测器补偿外部扰动;利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,有效地解决非线性摩擦和扰动的影响,提高系统的跟踪精度和鲁棒性。

基于ProfiBusDP总线的转向拉杆自动线系统的设计与实现

采用通用机床加工生产转向拉杆,存在生产效率低,加工精度不高,自动化程度低等问题。文章采用PROFIBUS-DP现场总线技术,以西门子S7-300PLC逻辑控制器作为总线系统主站,PC工程师站、人机界面HMI、和远程I/O装置、西门子运动控制器D425为从站,构建的整套系统,分布性、可靠性、可扩展性以及生产自动化都得到了相对提高。论文结合现行开发的基于ProfiBusDP总线的转向拉杆自动线系统,介绍了现场总线技术以及如何实现ProfiBusDP总线与各站点通讯,实现自动线运动控制的关键技术,该系统经用户检验,效果良好。

切削加工强制断屑方法的研究与应用

通过列举机械加工行业目前常用的几种切削加工断屑工艺,并结合典型实例进行分析,找出各工艺方案存在的缺点与不足。对于那些韧性好、难断屑的材料在进行低速切削加工时,断屑则成为一个十分棘手而又难以解决的问题。如何通过改进断屑方法来提高工件加工的表面质量和刀具的使用寿命,这是文章所要讨论和解决的问题。

数控拉刀刃磨砂轮修形直径补偿方法实现

目前,拉刀生产行业中对于拉刀的修磨加工大部分采用经验手动式加工和数控机床自动加工,经验手动式加工存在容削槽齿形轮廓与设计尺寸数据存在不可控误差,而数控机床自动加工,采用CPM固定直径式砂轮修磨刀具,存在使用成本高,齿形固定不能实时修形,同时砂轮直径使用过程中存在磨损,不能实现砂轮直径磨损的补偿。针对存在的这种问题,文章提出使用普通砂轮,通过构建测量探头和砂轮的位置数学模型,计算砂轮直径变化对砂轮修磨位置和角度的数据补偿,并在实际使用中,验证了该补偿数学模型的可行性和实用性。

坐标偏移在数控铣削加工中的应用研究

对于部分特殊结构的零件,合理利用数控代码中的坐标偏移指令,使所编的程序得到明显简化,可以方便快捷地完成零件的铣削加工。以FANUC数控系统为例,着重介绍了G51.1、G52、G68指令的格式、应用技巧及注意事项,并结合实例详细叙述了这些指令在数控铣削编程中的应用。

箱体类零件敏捷柔性生产线的设计

介绍为解决复杂箱体类零件小批量、大批次、多品种加工,设计了由标准加工中心、双面卧式柔性加工中心、双面数控铣床组成的敏捷柔性生产线。该柔性线的配置特点:零点定位系统、智能重型桁架机械手技术和MES系统控制、以及双面卧式柔性加工中心技术。柔性线的投产使用达到了用户要求,为以后公司生产线设计制造提供了设计资料,积累了经验。

基于元结构分析的三坐标加工单元立柱优化研究

以三坐标加工单元立柱为对象,应用Pro/E软件建立立柱的三维模型,通过有限元ANSYS软件仿真分析研究加强筋的布置方式对立柱动态性能的影响。首先分析立柱结构提取典型的元结构单元,然后对元结构进行优化设计,提出米字型、星字型、X字型、十字型四种改进方案,对改进方案进行模态对比分析,得出不同尺寸大小下的最优元结构类型。最后以立柱的一阶固有频率为优化目标,以优选的十字型元结构对立柱进行重新设计,在不明显改变原结构的情况下,其一阶固有频率提高了5.45%,动态特性得到了明显的改善。

机床滑动导轨耐磨涂层工艺的研究

传统的滑动导轨因其静、动摩擦系数差大,很难解决"爬行"现象,难以满足高精度的加工要求,文章通过对各种滑动导轨性质的分析,提出了对机床滑动导轨耐磨涂层的研究,给出了机床滑动导轨耐磨涂层的性质和工艺方法。

基于Petri网模型的自动线流程设计与分析

为高效地完成含机器人的并行自动生产线的动作流程设计工作,从而实现最快速的生产节拍,研究了一种基于数学建模与优化技术的自动线流程设计方法。首先,基于时序Petri网模型,提出了针对含机器人的并行自动线的数学建模方法。以此为基础,将此类自动线的动作流程设计问题转化为含约束条件的混合整数规划问题。而后,利用优化工具软件,通过实际编程求解了所提优化问题的最优解,从而得到了自动线动作流程的最优设计。此外,针对起决定性影响的关键动作进行了分析,得出最优设计成立的边界条件。研究内容能够适应自动生产线日趋复杂的组成、结构与功能,相较于传统基于经验的方法,效率更高、适用性更广。

基于事物特性表的可扩展三维标准件库开发

文章基于事物特性表原理,通过规范并提取机械类零部件的特性,形成零部件特性表;使用UGNX PartFamily功能建立三维参数化模型,利用模型中的电子表格驱动生成系列化部件族;最后使用NX Open进行系统开发,实现了对标准件的分类管理和设计重用,在实际应用中取得了较好的效果。

柔性加工设备及轨道机器人在转向节加工自动线中的运用

介绍柔性加工设备及轨道机器人在转向节加工自动线中的运用,解决了传统转向节加工中加工周期长,精度不稳定,劳动强度大,生产效率低等问题。提出了在加工自动线中增加柔性加工设备和轨道机器人。生产线的投产使用验证了优化后的自动线零件加工质量稳定,生产效率显著提高,节约了投资和运行成本,取得了好的经济效益。

大型圆周内腔弧面孔加工装置的研制

传统的大型工件圆周内腔弧面的孔加工,存在定位难、加工精度差等问题。通过对加工过程的研究,设计了新型的内腔弧面孔加工装置。实践证明,该装置结构设计合理、加工定位准确,大大提高了工作效率。

缸盖喷油嘴孔、挺杆孔密封槽去毛刺工艺及刀具应用

分析了机械切削加工产生的毛刺对被加工零件精度及性能的影响,详细阐述了缸盖专机生产线喷油嘴孔、挺杆孔密封槽去毛刺工序的所用加工工艺及刀具的使用效果。

基于多工位加工的卧式数控镗铣床设计

多工位卧式数控镗铣床的设计,是基于企业对复杂箱体零件进行多方位高精度分度铣面、镗孔加工的综合要求实施的。主要包括X、Y、Z轴及回转轴B四轴部件设计;由于立柱的固定设置以及动力采用滑枕导轨和丝杠精密传动结构,因而有效地提高了刚性和承重性,且抗颠覆力矩能力强,加工精度稳定性好,特别适合于大余量强力切削加工。