【摘要】：活塞是內燃機的關鍵零件,在燃燒室內部高溫高壓的環(huán)境中工作。改善活塞的各方面性能,可以大幅度降低內燃機的功率損耗,減少燃料的浪費和廢氣、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用于當前內燃機中。這種活塞的結構復雜,傳統(tǒng)機床完成其非圓截面的精密車削非常困難。因此,對于中凸變橢圓活塞的高精度成形技術的研究以及相應加工設備的研發(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種孤立的成形運動:刀架相對于高速旋轉的活塞徑向成橢圓路徑的運動和刀架相對于活塞軸向成中凸線路徑的運動。并研究了刀架相對于活塞的進給的運動特性。采用新型雙驅動微量進給系統(tǒng)作為伺服刀架進行高頻往復運動,從而降低摩擦非線性影響,并利用集中參數(shù)法、S-GMS摩擦模型對伺服刀架進行精確的動力學建模。建立控制量與工作臺位移的關系,為控制系統(tǒng)的設計提供基礎。在建立精確動力學模型的基礎上,利用擴張狀態(tài)觀測器出色的穩(wěn)定性能與跟蹤性能,并結合了滑�？刂茖τ诟蓴_不敏感的優(yōu)點,設計出一種基于線性擴展狀態(tài)觀測器的自適應滑模控制器(ASMC-LESO),并通過仿真對比了該方法和其他的控制方法對于輸入位置信息的軌跡追蹤,從而驗證其跟蹤性能。利用工作臺進行單驅動模式和雙驅動模式的半實物仿真對比實驗。采用基于線性擴張狀態(tài)觀測器的滑�？刂破�,對控制系統(tǒng)的參數(shù)進行調試,模擬加工橢圓度為0.2mm的橢圓活塞截面時的刀具進給曲線,并分別對比了在不同時單驅動模式和雙驅動模式的跟蹤誤差,實驗結果進一步被驗證了 SMC-LESO控制系統(tǒng)的可行性,并且驗證在相同條件時,雙驅動模式相比于單驅動模式有著更好的軌跡跟蹤性能。本課題研究內容為中凸變橢圓活塞的加工提供新的方法,并為新型雙驅動伺服刀架設計出可靠的控制器,有助于提高刀具進給運動的控制精度。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TK403;TG51
【圖文】：

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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)點是適用范圍比較廣泛，工序簡單，在加工大批量零件時逡逑效率較高�？磕７滦渭庸さ牧觿菰谟谄浼庸ぞ芏炔桓撸驗槠涞都艿膫鲃硬糠皱义蠌碗s，導致其安裝誤差和響應滯后降低了加工精度；對靠模的精度要求較高；當逡逑生產(chǎn)新型零件時，需要重新設計加工靠模，延長活塞的生產(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，通過計算機來實逡逑現(xiàn)刀架的高頻往復運動。從２０世紀９０年代開始，各國展開了以數(shù)控車床為核心逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2737414