本文關(guān)鍵詞： 葉片修復(fù)機(jī)床 動(dòng)力學(xué) 伺服控制 輪廓誤差控制　出處：《中國(guó)民航大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片曲面形狀復(fù)雜,且對(duì)焊接質(zhì)量的要求很高,提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片自動(dòng)焊接機(jī)床的結(jié)構(gòu)性能和焊接精度是焊接修復(fù)加工的研究重點(diǎn)。為了提高最終的修復(fù)精度,本文對(duì)機(jī)床的靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能,伺服控制系統(tǒng)以及加工軌跡輪廓誤差的控制進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容為:根據(jù)加工要求對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初始設(shè)計(jì),分析了初始結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能,在原有基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn),提高了結(jié)構(gòu)剛度和固有頻率。考慮了伺服電機(jī)振動(dòng),絲杠和大范圍平動(dòng)部件的扭轉(zhuǎn)、伸縮、振動(dòng)對(duì)機(jī)床精度的影響,將容易發(fā)生振動(dòng)的滑枕、絲杠等部件柔性化,利用剛?cè)峄旌辖＠碚撛贏DAMS環(huán)境下建立了焊接機(jī)床的剛?cè)峄旌夏Ｐ?建立了真實(shí)可靠的虛擬樣機(jī)。建立了伺服控制系統(tǒng)的模型,對(duì)電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的參數(shù)進(jìn)行整定,使伺服控制系統(tǒng)獲得良好的動(dòng)態(tài)性能。將控制模型與剛?cè)峄旌蠙C(jī)床動(dòng)力學(xué)模型對(duì)接,搭建了機(jī)電聯(lián)合仿真平臺(tái),編寫程序?qū)崿F(xiàn)插補(bǔ)算法,將三者結(jié)合構(gòu)建了一個(gè)包含插補(bǔ)指令生成、伺服控制驅(qū)動(dòng)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型三模塊的機(jī)電聯(lián)合虛擬樣機(jī),可以對(duì)焊接機(jī)床進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析,對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行整定測(cè)試以及分析軌跡的輪廓誤差。最后,應(yīng)用線性輪廓逼近的方法將輪廓誤差矢量化,可直接擴(kuò)展到多軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。采用交叉耦合控制策略對(duì)軌跡進(jìn)行仿真,降低了加工軌跡的輪廓誤差。
[Abstract]:Because of the complex shape of the blade surface of the aero-engine and the high requirement of welding quality, To improve the structural performance and welding accuracy of automatic welding machine tool for aeroengine blade is the research focus of welding repair processing. In order to improve the final repair accuracy, the static and dynamic properties of the machine tool are studied in this paper. The servo control system and the control of machining trajectory contour error are studied. The detailed research contents are as follows: the initial design of the machine tool structure is carried out according to the machining requirements, and the static and dynamic properties of the initial structure are analyzed. The structural stiffness and natural frequency are improved based on the original structure. The effects of the vibration of the servo motor, the torsion, expansion and vibration of the lead screw and the large range of translational parts on the accuracy of the machine tool are considered. The flexible parts such as sliding pillow and lead screw, which are prone to vibration, are used to establish the rigid-flexible hybrid model of welding machine tool under ADAMS environment, and a real and reliable virtual prototype is established, and the model of servo control system is established. The parameters of current loop, speed loop and position loop are adjusted to make the servo control system obtain good dynamic performance. The control model is connected with the dynamic model of rigid and flexible hybrid machine tool, and the electromechanical simulation platform is built. The program is written to realize the interpolation algorithm, and the three modules are combined to construct an electromechanical virtual prototype, which includes three modules of interpolation instruction generation, servo control drive and mechanical dynamics model, which can be used to analyze the kinematics and dynamics of welding machine tools. Finally, the contour error is vectorized by linear contour approximation method, which can be directly extended to multi-axis motion system. Cross coupling control strategy is used to simulate the trajectory. The contour error of machining track is reduced.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V263.6

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