本文關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床滾動(dòng)功能部件測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)

  更多相關(guān)文章： 開(kāi)放式控制系統(tǒng) 滾動(dòng)功能部件 精度保持性 力學(xué)模型 模擬銑削

【摘要】：隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展,立式加工中心在航天航空、電力能源、軍工等基礎(chǔ)行業(yè)中起到越來(lái)越關(guān)鍵的作用,滾動(dòng)功能部件(包括滾珠絲杠副與滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副)作為其核心功能部件,其精度水平的高低直接影響加工中心的加工精度與加工效率。因此研制相應(yīng)的精度保持性測(cè)試試驗(yàn)裝置來(lái)提高滾動(dòng)功能部件的精度保持性水平是很有必要的。目前,國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)功能部件精度測(cè)試試驗(yàn)裝置只是利用工作臺(tái)自重或增加配重進(jìn)行測(cè)試,雖然測(cè)試結(jié)果有一定的參考價(jià)值,但是與實(shí)際加工環(huán)境下相比仍然存在較大差距。如果采用真實(shí)切削過(guò)程對(duì)絲杠和導(dǎo)軌的精度、位移、溫升等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試分析,雖然可以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,但每次測(cè)試不僅造成銑刀磨損,消耗大量能源,而且還浪費(fèi)了大量的加工材料。因此,本課題通過(guò)模擬真實(shí)工況對(duì)滾動(dòng)功能部件在立式銑削加工的綜合分析,研究針對(duì)精度保持性測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)。為模擬工作臺(tái)在立式銑削過(guò)程中的受力情況,本課題設(shè)計(jì)了一套施力機(jī)構(gòu),利用力與力矩相等原理推導(dǎo)出施力機(jī)構(gòu)施加的力與銑削力之間的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)施力機(jī)構(gòu)工作原理對(duì)各模擬力公式進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。重點(diǎn)研究了在銑刀進(jìn)給方向發(fā)生突變時(shí)模擬力發(fā)生突變的解決方案,通過(guò)在突變位置添加圓角以消除突變來(lái)保證施力機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。提出了利用“PC+NC”開(kāi)放式控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)解決精度保持性測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的復(fù)雜控制問(wèn)題的方案,完成了對(duì)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)開(kāi)放式控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)了精度保持性測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)。所開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)在對(duì)性能參數(shù)的測(cè)試過(guò)程中,由施力機(jī)構(gòu)模擬銑削力,不僅保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,還可以節(jié)約能源和原材料。
【關(guān)鍵詞】：開(kāi)放式控制系統(tǒng) 滾動(dòng)功能部件 精度保持性 力學(xué)模型 模擬銑削
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的目的和意義12-13
• 1.2 滾動(dòng)功能部件發(fā)展及研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外滾動(dòng)功能部件研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)滾動(dòng)功能部件研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 開(kāi)放式控制系統(tǒng)發(fā)展及研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4.1 課題來(lái)源18
• 1.4.2 課題研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第2章 模擬立式銑削工況力學(xué)模型的建立20-28
• 2.1 試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)布局20-21
• 2.2 工作臺(tái)力學(xué)模型建立21-26
• 2.2.1 X-Y坐標(biāo)系平面內(nèi)力學(xué)模型建立22-25
• 2.2.2 Y-Z坐標(biāo)系平面內(nèi)力學(xué)模型建立25-26
• 2.3 X方向施力原理26
• 2.4 Y、Z方向施力原理26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 第3章 基于實(shí)際加工過(guò)程的模擬施力分析28-36
• 3.1 銑削力Fc計(jì)算28-30
• 3.2 順圓銑削各模擬力同時(shí)間變量關(guān)系30-31
• 3.3 逆圓銑削各模擬力同時(shí)間變量關(guān)系31-33
• 3.4 直線銑削各模擬力同時(shí)間變量關(guān)系33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第4章 銑刀運(yùn)動(dòng)軌跡圓角求解36-60
• 4.1 圓角求解的必要性36
• 4.2 直線與直線相交圓角求解36-42
• 4.3 直線與圓弧相交圓角求解42-53
• 4.4 圓弧與圓弧相交圓角求解53-59
• 4.4.1 起始圓弧為順圓弧圓角分析計(jì)算53-56
• 4.4.2 起始圓弧為逆圓弧圓角分析計(jì)算56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 滾動(dòng)功能部件精度保持性試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)60-67
• 5.1 試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)60-61
• 5.2 試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)硬件搭建61-63
• 5.2.1 試驗(yàn)臺(tái)硬件選型61-63
• 5.3 Turbo PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器63-65
• 5.3.1 Turbo PMAC開(kāi)放性63
• 5.3.2 Turbo PMAC硬件結(jié)構(gòu)布局63-64
• 5.3.3 Turbo PMAC軟件結(jié)構(gòu)64-65
• 5.4 Turbo PMAC與工控機(jī)通訊65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第6章 滾動(dòng)功能部件精度保持性試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)67-80
• 6.1 試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具67-68
• 6.2 試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)68-69
• 6.2.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路68
• 6.2.2 控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)68-69
• 6.3 上下位機(jī)通訊模塊的設(shè)計(jì)69-70
• 6.4 人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)70-79
• 6.4.1 系統(tǒng)主界面70-73
• 6.4.2 工藝參數(shù)設(shè)置模塊73-74
• 6.4.3 運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置模塊74-75
• 6.4.4 銑刀軌跡圓角求解模塊75-77
• 6.4.5 力矩曲線顯示模塊77-79
• 6.5 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論80-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果87-88
• 致謝88-89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：526376