【摘要】：活塞是內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零件,在燃燒室內(nèi)部高溫高壓的環(huán)境中工作。改善活塞的各方面性能,可以大幅度降低內(nèi)燃機(jī)的功率損耗,減少燃料的浪費(fèi)和廢氣、噪音等污染的產(chǎn)生。中凸變橢圓活塞憑借其優(yōu)越的性能而被廣泛的應(yīng)用于當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)中。這種活塞的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳統(tǒng)機(jī)床完成其非圓截面的精密車削非常困難。因此,對(duì)于中凸變橢圓活塞的高精度成形技術(shù)的研究以及相應(yīng)加工設(shè)備的研發(fā)具有重要的意義。研究了中凸變橢圓活塞外形車削的加工成形機(jī)理。把中凸變橢圓型面的車削加工分解為2種孤立的成形運(yùn)動(dòng):刀架相對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)的活塞徑向成橢圓路徑的運(yùn)動(dòng)和刀架相對(duì)于活塞軸向成中凸線路徑的運(yùn)動(dòng)。并研究了刀架相對(duì)于活塞的進(jìn)給的運(yùn)動(dòng)特性。采用新型雙驅(qū)動(dòng)微量進(jìn)給系統(tǒng)作為伺服刀架進(jìn)行高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而降低摩擦非線性影響,并利用集中參數(shù)法、S-GMS摩擦模型對(duì)伺服刀架進(jìn)行精確的動(dòng)力學(xué)建模。建立控制量與工作臺(tái)位移的關(guān)系,為控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。在建立精確動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器出色的穩(wěn)定性能與跟蹤性能,并結(jié)合了滑模控制對(duì)于干擾不敏感的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種基于線性擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器的自適應(yīng)滑�？刂破�(ASMC-LESO),并通過仿真對(duì)比了該方法和其他的控制方法對(duì)于輸入位置信息的軌跡追蹤,從而驗(yàn)證其跟蹤性能。利用工作臺(tái)進(jìn)行單驅(qū)動(dòng)模式和雙驅(qū)動(dòng)模式的半實(shí)物仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。采用基于線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的滑�？刂破�,對(duì)控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)試,模擬加工橢圓度為0.2mm的橢圓活塞截面時(shí)的刀具進(jìn)給曲線,并分別對(duì)比了在不同時(shí)單驅(qū)動(dòng)模式和雙驅(qū)動(dòng)模式的跟蹤誤差,實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步被驗(yàn)證了 SMC-LESO控制系統(tǒng)的可行性,并且驗(yàn)證在相同條件時(shí),雙驅(qū)動(dòng)模式相比于單驅(qū)動(dòng)模式有著更好的軌跡跟蹤性能。本課題研究?jī)?nèi)容為中凸變橢圓活塞的加工提供新的方法,并為新型雙驅(qū)動(dòng)伺服刀架設(shè)計(jì)出可靠的控制器,有助于提高刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制精度。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK403;TG51
【圖文】：

仿形刀矣邐Ｔ逡逑／７７７７７７７７７７７７７逡逑圖１－２活塞靠模仿形加工示意圖逡逑（３）數(shù)控加工法逡逑數(shù)控加工法是依照活塞輪廓曲線，把它的外形數(shù)據(jù)離散化，通過計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)逡逑現(xiàn)刀架的高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從２０世紀(jì)９０年代開始，各國(guó)展開了以數(shù)控車床為核心逡逑

靠棋邐工件逡逑圖１－１立體靠模仿形加工示意圖逡逑靠模仿形加工的優(yōu)點(diǎn)是適用范圍比較廣泛，工序簡(jiǎn)單，在加工大批量零件時(shí)逡逑效率較高�？磕７滦渭庸さ牧觿�(shì)在于其加工精密度不高，因?yàn)槠涞都艿膫鲃?dòng)部分逡逑復(fù)雜，導(dǎo)致其安裝誤差和響應(yīng)滯后降低了加工精度；對(duì)靠模的精度要求較高；當(dāng)逡逑生產(chǎn)新型零件時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)加工靠模，延長(zhǎng)活塞的生產(chǎn)周期，增加了加工的逡逑成本曑。逡逑邐＾邋１逡逑——－Ｑｔ－逡逑仿形刀矣邐Ｔ逡逑／７７７７７７７７７７７７７逡逑圖１－２活塞靠模仿形加工示意圖逡逑（３）數(shù)控加工法逡逑數(shù)控加工法是依照活塞輪廓曲線，把它的外形數(shù)據(jù)離散化，通過計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)逡逑現(xiàn)刀架的高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從２０世紀(jì)９０年代開始，各國(guó)展開了以數(shù)控車床為核心逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉明暉;廖君慧;陽(yáng)超華;;活塞異形曲面造型技術(shù)研究[J];內(nèi)燃機(jī)與配件;2014年05期

2 Christiav Erazo;Fabiola Angulo;Gerard Olivar;;Stability analysis of the extended state observers by Popov criterion[J];Theoretical & Applied Mechanics Letters;2012年04期

3 劉棟;梅雪松;馮斌;張東升;;基于Symlets小波濾波的滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)頻響特性辨識(shí)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年13期

4 劉麗蘭;劉宏昭;吳子英;張明洪;;考慮摩擦和間隙影響的機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)建模與分析[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2010年11期

5 王先逵,司勇,劉成穎;中凸變橢圓活塞車削數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性分析及實(shí)現(xiàn)[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2004年03期

6 韓京清;從PID技術(shù)到“自抗擾控制”技術(shù)[J];控制工程;2002年03期

7 孫永強(qiáng),馮之敬,趙廣木;國(guó)內(nèi)活塞異形外圓車削加工技術(shù)的現(xiàn)狀[J];機(jī)械工程師;2002年03期

8 潘尚峰,張嶸,馬騁,賈晶;數(shù)控車削中凸變橢圓型面的成形方法[J];中國(guó)機(jī)械工程;2001年08期

9 楊正新,陳志華,涂陽(yáng)虎,崔紅娟,楊舜洲;直接驅(qū)動(dòng)的發(fā)展與未來(lái)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2000年10期

10 王大慶,丁崇生,葛思華;中凸變橢圓活塞加工數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)的研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2000年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 于翰文;宏宏雙驅(qū)動(dòng)微量進(jìn)給伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D];山東大學(xué);2016年

2 鄭冬;大尺寸中凸變橢圓活塞車削加工衍生式數(shù)控系統(tǒng)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 牟世剛;高速螺母驅(qū)動(dòng)型滾珠絲杠副動(dòng)力學(xué)特性研究[D];山東大學(xué);2013年

4 孫華剛;超磁致伸縮換能器耦合磁彈性理論及車削加工應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2008年

5 王海峰;非圓加工用高速高精度快速刀具進(jìn)給系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 諶僑;開放式中凸變橢圓活塞車削加工研究[D];江蘇科技大學(xué);2015年

2 田欣;中凸變橢圓活塞型面數(shù)控車削創(chuàng)成技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2014年

3 張倩;直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床誤差分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];北京交通大學(xué);2014年

4 李永維;超磁致活塞異形外圓刀架的研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2013年

5 龔晨;變橢圓活塞車床數(shù)控系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2012年

6 吳獻(xiàn)鋼;一種新型的非圓軸數(shù)控加工系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];電子科技大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2737414