并聯(lián)驅(qū)動振動輔助偏擺車削裝置及關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-23 16:59
橢圓振動切削(Elliptical vibration cutting,EVC)技術(shù)近年來取得了很大的發(fā)展,但相鄰軌跡間刀具殘留高度無法消除限制了加工精度進一步提高,盡管通過提高切削加工頻率能夠緩解,但是頻率越高,也帶來了附生運動,導(dǎo)致控制難度加大,因此亟需提出一種既具有EVC切削優(yōu)點又能克服EVC局限性的加工方法。本文提出一種新型振動輔助偏擺切削(Vibration assisted swing cutting,VASC)方法,主要研究內(nèi)容如下:1)設(shè)計一種新型的兩自由度運動解耦VASC裝置。該裝置具有解耦驅(qū)動和解耦輸出運動的L-型對稱平行柔性鉸鏈構(gòu)成,在解耦效應(yīng)、運動學(xué)、剛度和動力學(xué)之間進行綜合考慮,進行最優(yōu)設(shè)計。為獲取較好的結(jié)構(gòu)性能,采用偽剛體法(Pseudo-rigid-body model,PRBM)、柔度矩陣法(Matrix-based compliance modeling,MCM)及拉格朗日(Langrange)方法分別應(yīng)用于運動學(xué)、剛度和動力學(xué)建立理論模型。然后,通過差分進化算法(Differential evolution,DE)優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù),并通過有限元分析(Fi...
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超精密加工的應(yīng)用近年來,關(guān)于精密及超精密加工技術(shù)主要有:
第 1 章 緒 論1)快速刀具伺服(Fast Tool Servo,F(xiàn)TS)1985 年,關(guān)于 FTS 技術(shù)的提出首先是由美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National laboratory,LLNL),初始階段是用于提高精密車床加工精度及刀具運動分辨率[6]。如圖 1.2(a)所示為 LLNL 設(shè)計的單自由度 FTS 原理圖,要求在機床上安裝一套具有獨立工作能力的 FTS 系統(tǒng),刀具能夠在 z-軸方向產(chǎn)生高速往復(fù)進給運動,刀具的切削軌跡由機床運動和 FTS 的運動合成實現(xiàn),并且刀具的這種高頻往復(fù)運動主要借助于 FTS 系統(tǒng)的驅(qū)動,目前 FTS 的驅(qū)動方式分為:麥克斯韋電磁力、磁致伸縮、壓電式驅(qū)動器和伺服電機驅(qū)動[7]。
]。表 1-1 FTS 的工作特性率 工作行程 導(dǎo)向裝置 10 k Hz 短行程:10~100 μm 柔性鉸鏈 麥克00 KHz 長行程: 0.1~1mm 柔性鉸鏈 0 Hz 長行程: 0.5 ~1 mm 柔性鉸鏈 0 Hz 超長行程:> 1 mm 氣浮導(dǎo)軌 1 k Hz 短行程:<10 μm 柔性鉸鏈 壓車削(Slow tool servo,STS)或慢軌伺服技術(shù)(Slow Slide技術(shù)最早是由美國的 Moore 公司和 Precitech 公司率先研機床的量產(chǎn),該系統(tǒng)示意圖如圖 1.3(a)所示。同時利用 N AL6061,通過 Zygo 干涉儀測試發(fā)現(xiàn)表面粗糙度 Ra=5.6μm,如圖 1.3(b)和(c)所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圓弧柔性鉸鏈的優(yōu)化設(shè)計[J]. 李耀,吳洪濤,楊小龍,康升征,程世利. 光學(xué)精密工程. 2018(06)
[2]基于種群分類的差分進化算法[J]. 閆學(xué)青,高興寶. 紡織高校基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[3]平面柔性鉸鏈機構(gòu)的柔度計算方法[J]. 杜云松,李鐵民,姜峣,張京雷. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[4]望遠鏡副鏡的三自由度并聯(lián)支撐構(gòu)型研究與運動分析[J]. 王永,姚太克,周烽,張麗敏. 光學(xué)精密工程. 2013(11)
[5]自由曲面光學(xué)元件的慢刀伺服車削加工技術(shù)[J]. 關(guān)朝亮,戴一帆,尹自強. 激光與光電子學(xué)進展. 2010(02)
[6]縱扭共振超聲銑削研究[J]. 皮鈞,徐西鵬. 中國機械工程. 2009(10)
[7]Hammerstein-Wiener模型最小二乘向量機辨識及其應(yīng)用[J]. 桂衛(wèi)華,宋海鷹,陽春華. 控制理論與應(yīng)用. 2008(03)
[8]圓環(huán)斜槽傳振桿的縱扭振動轉(zhuǎn)換[J]. 皮鈞. 機械工程學(xué)報. 2008(05)
[9]單激勵超聲橢圓振動車削薄壁筒實驗研究[J]. 李勛,張德遠. 航空學(xué)報. 2006(04)
[10]新型單激勵橢圓超聲振動切削系統(tǒng)的研究[J]. 李華,張德遠. 中國機械工程. 2005(22)
博士論文
[1]二維橢圓振動輔助加工新方法及其裝置的研究[D]. 王榮奇.吉林大學(xué) 2017
[2]三維橢圓振動輔助切削裝置及控制的研究[D]. 盧明明.吉林大學(xué) 2014
[3]基于智能計算的非線性系統(tǒng)辨識算法研究及其應(yīng)用[D]. 任燕燕.華北電力大學(xué) 2014
[4]利用快速刀具伺服車削光學(xué)自由曲面的研究[D]. 劉強.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]三維橢圓振動切削過程中顫振辨識及抑制方法研究[D]. 周家康.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]非共振型橢圓振動裝置及運動控制研究[D]. 閆賀亮.吉林大學(xué) 2016
[3]鈦合金TC4的單激勵超聲波橢圓振動切削系統(tǒng)的研究[D]. 喻棟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]微結(jié)構(gòu)表面非共振橢圓振動車削[D]. 劉揚.吉林大學(xué) 2015
[5]散射抑制車削新方法及裝置研究[D]. 朱志偉.吉林大學(xué) 2013
[6]一種三維橢圓振動切削裝置的研制[D]. 劉培會.吉林大學(xué) 2013
[7]電磁驅(qū)動快速刀具伺服機構(gòu)的研究[D]. 陳清亮.吉林大學(xué) 2012
[8]光學(xué)自由曲面車削等殘高刀具路徑規(guī)劃的研究[D]. 竇建利.吉林大學(xué) 2012
[9]一種三維橢圓振動金剛石切削裝置的研制[D]. 王剛.吉林大學(xué) 2012
[10]單激勵二維超聲振動切削裝置設(shè)計及其性能的研究[D]. 張雄.河南理工大學(xué) 2012
本文編號:3453554
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超精密加工的應(yīng)用近年來,關(guān)于精密及超精密加工技術(shù)主要有:
第 1 章 緒 論1)快速刀具伺服(Fast Tool Servo,F(xiàn)TS)1985 年,關(guān)于 FTS 技術(shù)的提出首先是由美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National laboratory,LLNL),初始階段是用于提高精密車床加工精度及刀具運動分辨率[6]。如圖 1.2(a)所示為 LLNL 設(shè)計的單自由度 FTS 原理圖,要求在機床上安裝一套具有獨立工作能力的 FTS 系統(tǒng),刀具能夠在 z-軸方向產(chǎn)生高速往復(fù)進給運動,刀具的切削軌跡由機床運動和 FTS 的運動合成實現(xiàn),并且刀具的這種高頻往復(fù)運動主要借助于 FTS 系統(tǒng)的驅(qū)動,目前 FTS 的驅(qū)動方式分為:麥克斯韋電磁力、磁致伸縮、壓電式驅(qū)動器和伺服電機驅(qū)動[7]。
]。表 1-1 FTS 的工作特性率 工作行程 導(dǎo)向裝置 10 k Hz 短行程:10~100 μm 柔性鉸鏈 麥克00 KHz 長行程: 0.1~1mm 柔性鉸鏈 0 Hz 長行程: 0.5 ~1 mm 柔性鉸鏈 0 Hz 超長行程:> 1 mm 氣浮導(dǎo)軌 1 k Hz 短行程:<10 μm 柔性鉸鏈 壓車削(Slow tool servo,STS)或慢軌伺服技術(shù)(Slow Slide技術(shù)最早是由美國的 Moore 公司和 Precitech 公司率先研機床的量產(chǎn),該系統(tǒng)示意圖如圖 1.3(a)所示。同時利用 N AL6061,通過 Zygo 干涉儀測試發(fā)現(xiàn)表面粗糙度 Ra=5.6μm,如圖 1.3(b)和(c)所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圓弧柔性鉸鏈的優(yōu)化設(shè)計[J]. 李耀,吳洪濤,楊小龍,康升征,程世利. 光學(xué)精密工程. 2018(06)
[2]基于種群分類的差分進化算法[J]. 閆學(xué)青,高興寶. 紡織高校基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[3]平面柔性鉸鏈機構(gòu)的柔度計算方法[J]. 杜云松,李鐵民,姜峣,張京雷. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[4]望遠鏡副鏡的三自由度并聯(lián)支撐構(gòu)型研究與運動分析[J]. 王永,姚太克,周烽,張麗敏. 光學(xué)精密工程. 2013(11)
[5]自由曲面光學(xué)元件的慢刀伺服車削加工技術(shù)[J]. 關(guān)朝亮,戴一帆,尹自強. 激光與光電子學(xué)進展. 2010(02)
[6]縱扭共振超聲銑削研究[J]. 皮鈞,徐西鵬. 中國機械工程. 2009(10)
[7]Hammerstein-Wiener模型最小二乘向量機辨識及其應(yīng)用[J]. 桂衛(wèi)華,宋海鷹,陽春華. 控制理論與應(yīng)用. 2008(03)
[8]圓環(huán)斜槽傳振桿的縱扭振動轉(zhuǎn)換[J]. 皮鈞. 機械工程學(xué)報. 2008(05)
[9]單激勵超聲橢圓振動車削薄壁筒實驗研究[J]. 李勛,張德遠. 航空學(xué)報. 2006(04)
[10]新型單激勵橢圓超聲振動切削系統(tǒng)的研究[J]. 李華,張德遠. 中國機械工程. 2005(22)
博士論文
[1]二維橢圓振動輔助加工新方法及其裝置的研究[D]. 王榮奇.吉林大學(xué) 2017
[2]三維橢圓振動輔助切削裝置及控制的研究[D]. 盧明明.吉林大學(xué) 2014
[3]基于智能計算的非線性系統(tǒng)辨識算法研究及其應(yīng)用[D]. 任燕燕.華北電力大學(xué) 2014
[4]利用快速刀具伺服車削光學(xué)自由曲面的研究[D]. 劉強.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]三維橢圓振動切削過程中顫振辨識及抑制方法研究[D]. 周家康.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]非共振型橢圓振動裝置及運動控制研究[D]. 閆賀亮.吉林大學(xué) 2016
[3]鈦合金TC4的單激勵超聲波橢圓振動切削系統(tǒng)的研究[D]. 喻棟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]微結(jié)構(gòu)表面非共振橢圓振動車削[D]. 劉揚.吉林大學(xué) 2015
[5]散射抑制車削新方法及裝置研究[D]. 朱志偉.吉林大學(xué) 2013
[6]一種三維橢圓振動切削裝置的研制[D]. 劉培會.吉林大學(xué) 2013
[7]電磁驅(qū)動快速刀具伺服機構(gòu)的研究[D]. 陳清亮.吉林大學(xué) 2012
[8]光學(xué)自由曲面車削等殘高刀具路徑規(guī)劃的研究[D]. 竇建利.吉林大學(xué) 2012
[9]一種三維橢圓振動金剛石切削裝置的研制[D]. 王剛.吉林大學(xué) 2012
[10]單激勵二維超聲振動切削裝置設(shè)計及其性能的研究[D]. 張雄.河南理工大學(xué) 2012
本文編號:3453554
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