本文選題：超磁致伸縮致動(dòng)器 + 車削加工�。� 參考：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在當(dāng)代工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的幾十年里,高科技、高精度、高效率的機(jī)械設(shè)備已進(jìn)入人類社會(huì)的生產(chǎn)制造領(lǐng)域中,眾所周知高精度的生產(chǎn)制造設(shè)備決定了一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平,特別是車削加工行業(yè),對(duì)其加工精度要求也是越來越高。所以,為了滿足這樣的要求,需要尋找這樣的驅(qū)動(dòng)部件,而超磁致伸縮致動(dòng)器(GMA)在這些方面的性能均能滿足要求。本文將GMA運(yùn)用于車削加工中代替由音圈電機(jī)等驅(qū)動(dòng)的刀架執(zhí)行機(jī)構(gòu),使車削加工的精度又上升了一個(gè)數(shù)量級(jí),能夠適應(yīng)對(duì)零部件精度要求很高的車削加工中去。本文首先研究GMA的特性,建立J-A磁滯模型并加以改進(jìn)和建立GMA動(dòng)力學(xué)模型以及車削加工動(dòng)力學(xué)模型。結(jié)合數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)GMA驅(qū)動(dòng)的車削加工系統(tǒng),針對(duì)車削加工系統(tǒng)采用GMA進(jìn)行驅(qū)動(dòng),以提高車削加工精度。并采用TMS320F2812芯片為DSP內(nèi)核設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)。其次,對(duì)GMA驅(qū)動(dòng)的車削加工控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行相關(guān)電路的設(shè)計(jì)。再次,設(shè)計(jì)整個(gè)GMA驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的逆變電路,并對(duì)其控制方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后,基于CCS(Code Composer Studio)軟件進(jìn)行GMA驅(qū)動(dòng)的車削加工控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的整體思路為:通過DSP控制系統(tǒng)產(chǎn)生四路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào),然后通過驅(qū)動(dòng)放大電路來控制逆變電源的電源輸出,使逆變電源輸出所需要的驅(qū)動(dòng)電流,進(jìn)而來控制GMA驅(qū)動(dòng)器工作,帶動(dòng)車刀產(chǎn)生進(jìn)給位移,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件的加工工作。本文在研究GMA工作特性上,不僅分析了預(yù)應(yīng)力和溫度對(duì)GMA輸出位移的影響,還考慮了工件對(duì)車刀的反作用力進(jìn)而這種力反饋到GMA系統(tǒng)中去對(duì)GMA輸出位移的影響。本文將GMA運(yùn)用于車削加工工作的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上,提高了車刀進(jìn)給位移控制精度。
[Abstract]:In the decades of rapid development of contemporary industrial technology, high-tech, high-precision and high-efficiency mechanical equipment has entered the field of production and manufacturing in human society. It is well known that high-precision manufacturing equipment determines the manufacturing level of a country. Especially in turning industry, the requirement of machining precision is higher and higher. Therefore, in order to meet such requirements, we need to find such driving components, and the performance of giant magnetostrictive actuator (GMA) in these aspects can meet the requirements. In this paper, GMA is applied to the turning process instead of the tool holder actuator driven by the voice coil motor. The precision of turning is increased by an order of magnitude, and it can be adapted to the turning process which requires high precision of parts and components. In this paper, the characteristics of GMA are studied, the J-A hysteresis model is established and improved, the dynamic model of GMA and the dynamic model of turning are established. Combined with the structure of NC machine tool, the turning system driven by GMA is designed, and GMA is used to drive the turning system to improve the turning accuracy. The whole control system is designed with TMS320F2812 chip for DSP kernel. Secondly, the hardware of turning control system driven by GMA is designed. Thirdly, the inverter circuit of the whole GMA drive system is designed, and its control mode is designed. Finally, the programming of turning control system driven by GMA based on CCS (Code composer Studio) is carried out. The whole idea of this design is that four PWM driving signals are generated by DSP control system, and then the power output of inverter power supply is controlled by driving amplifier circuit to make the driving current needed for inverter power output. Then the GMA driver is controlled to drive the turning tool to produce the feed displacement, thus the machining of the parts is realized. In this paper, not only the influence of prestress and temperature on the output displacement of GMA is analyzed, but also the reaction force of workpiece to the turning tool is considered in this paper, which is fed back to the GMA system to influence the output displacement of GMA. In this paper, GMA is applied to the driving system of turning process to improve the precision of turning tool feed displacement control.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG519.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王偉;宓一鳴;錢士強(qiáng);周細(xì)應(yīng);;稀土超磁致伸縮薄膜的研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2007年24期

2 魏玉鵬;王姝;張旭東;李建功;;超磁致伸縮薄膜研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年06期

3 鄒波;鄔義杰;張雷;;基于參數(shù)辨識(shí)的超磁致伸縮執(zhí)行器自感知研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2009年02期

4 袁惠群,李成英,周卓;稀土超磁致伸縮材料應(yīng)力與電磁耦合特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];力學(xué)與實(shí)踐;2000年01期

5 啟明;超磁致伸縮膜在力傳感器上的應(yīng)用[J];金屬功能材料;2002年05期

6 李國(guó)平,魏燕定,陳子辰;超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器熱輸出的抑制與補(bǔ)償方法[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2003年11期

7 劉吉延,斯永敏;應(yīng)力對(duì)非晶超磁致伸縮薄膜形變影響的理論計(jì)算[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年02期

8 王雷;譚久彬;劉玉濤;;超磁致伸縮體內(nèi)渦流效應(yīng)有限元分析[J];光學(xué)精密工程;2006年03期

9 王傳禮,丁凡,張凱軍;超磁致伸縮薄膜轉(zhuǎn)換器及其在微流體元件中的應(yīng)用[J];礦冶工程;2003年06期

10 賈振元;劉巍;張永順;王福吉;郭東明;;超磁致伸縮薄膜懸臂梁的非線性變形分析及試驗(yàn)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 彭太江;伍曉宇;王紅志;李積彬;梁雄;;超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器研究與發(fā)展[A];2009年廣東先進(jìn)制造技術(shù)(佛山)活動(dòng)周文集[C];2009年

2 劉吉延;馬世寧;;超磁致伸縮薄膜低場(chǎng)性能及應(yīng)用研究[A];第六屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

3 劉吉延;馬世寧;;超磁致伸縮薄膜低場(chǎng)性能及應(yīng)用研究[A];第六屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

4 彭太江;伍曉宇;王紅志;李積彬;梁雄;;超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器研究與發(fā)展[A];2009海峽兩岸機(jī)械科技論壇論文集[C];2009年

5 王福吉;賈振元;趙建國(guó);劉巍;;懸臂梁式超磁致伸縮薄膜驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力學(xué)模型[A];2007年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

6 吳學(xué)忠;謝立強(qiáng);李圣怡;;超磁致伸縮薄膜性能測(cè)試與評(píng)價(jià)[A];全球化、信息化、綠色化提升中國(guó)制造業(yè)——2003年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集（微納制造技術(shù)應(yīng)用專題）[C];2003年

7 陳海燕;楊慶新;劉素貞;楊文榮;劉福貴;;超磁致伸縮薄膜執(zhí)行器的模型建立[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅰ[C];2004年

8 季誠(chéng)昌;馬偉增;李建國(guó);周堯和;;稀土超磁致伸縮棒材制備工藝[A];第四屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

9 張超;高旭;裴永茂;;超磁致伸縮薄膜材料的應(yīng)變效應(yīng)[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

10 張凱軍;;超磁致伸縮薄膜轉(zhuǎn)換器及其在微流體控制元件中的應(yīng)用[A];2006年全國(guó)電子機(jī)械和微波結(jié)構(gòu)工藝學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張麗慧;電機(jī)驅(qū)動(dòng)超磁致伸縮執(zhí)行器[D];浙江大學(xué);2016年

2 劉巍;超磁致伸縮薄膜的磁機(jī)耦合特性及其在泳動(dòng)機(jī)器人中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2007年

3 趙亞鵬;超磁致伸縮泵設(shè)計(jì)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

4 王曉煜;超磁致伸縮微位移執(zhí)行器的系統(tǒng)建模與控制方法研究[D];大連理工大學(xué);2007年

5 王志華;超磁致伸縮式與永磁式振動(dòng)發(fā)電的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

6 張成明;超磁致伸縮致動(dòng)器的電—磁—熱基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

7 唐志峰;超磁致伸縮執(zhí)行器的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2005年

8 王福吉;正負(fù)超磁致伸縮復(fù)合薄膜靜動(dòng)態(tài)特性及控制關(guān)鍵技術(shù)[D];大連理工大學(xué);2005年

9 那日蘇;超磁致伸縮微機(jī)械懸臂梁系統(tǒng)的理論研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2008年

10 嚴(yán)柏平;超磁致伸縮執(zhí)行器磁機(jī)耦合模型及自感知應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李逸信;基于動(dòng)態(tài)Preisach模型的差動(dòng)型超磁致伸縮微位移控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 高洪亮;超磁致伸縮液壓泵驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)及其在折疊機(jī)翼變體飛行器中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 賈玉龍;超磁致伸縮凍雨傳感器的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

4 沙釗;非圓孔精密加工超磁致伸縮智能構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法研究及軟件開發(fā)[D];浙江大學(xué);2013年

5 張慧;新型超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)及性能研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué);2016年

6 紀(jì)良;超磁致伸縮電靜液作動(dòng)器溫度場(chǎng)分布與熱位移特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

7 楊旭磊;超磁致伸縮電靜液作動(dòng)器磁場(chǎng)與流場(chǎng)特性及試驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

8 朱優(yōu)兵;超磁致伸縮諧波電機(jī)特性研究[D];大連理工大學(xué);2016年

9 汪慧;基于超磁致伸縮作動(dòng)器的車輛垂向振動(dòng)主動(dòng)懸架仿真研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

10 張文迪;超磁致伸縮—壓電復(fù)合傳感器的非線性磁電響應(yīng)特性[D];天津大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：2077469