本文關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床滾動功能部件測試試驗臺控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 開放式控制系統(tǒng) 滾動功能部件 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)中起到越來越關(guān)鍵的作用,滾動功能部件(包括滾珠絲杠副與滾動直線導(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)的精度保持性測試試驗裝置來提高滾動功能部件的精度保持性水平是很有必要的。目前,國產(chǎn)滾動功能部件精度測試試驗裝置只是利用工作臺自重或增加配重進(jìn)行測試,雖然測試結(jié)果有一定的參考價值,但是與實際加工環(huán)境下相比仍然存在較大差距。如果采用真實切削過程對絲杠和導(dǎo)軌的精度、位移、溫升等參數(shù)進(jìn)行測試分析,雖然可以保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,但每次測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,本課題通過模擬真實工況對滾動功能部件在立式銑削加工的綜合分析,研究針對精度保持性測試試驗臺的控制系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)。為模擬工作臺在立式銑削過程中的受力情況,本課題設(shè)計了一套施力機(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)生突變時模擬力發(fā)生突變的解決方案,通過在突變位置添加圓角以消除突變來保證施力機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。提出了利用“PC+NC”開放式控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)解決精度保持性測試試驗臺的復(fù)雜控制問題的方案,完成了對測試試驗臺開放式控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,開發(fā)了精度保持性測試試驗臺控制系統(tǒng)。所開發(fā)的試驗臺控制系統(tǒng)在對性能參數(shù)的測試過程中,由施力機(jī)構(gòu)模擬銑削力,不僅保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,還可以節(jié)約能源和原材料。
【關(guān)鍵詞】：開放式控制系統(tǒng) 滾動功能部件 精度保持性 力學(xué)模型 模擬銑削
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 滾動功能部件發(fā)展及研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外滾動功能部件研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)滾動功能部件研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 開放式控制系統(tǒng)發(fā)展及研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容18-19
• 1.4.1 課題來源18
• 1.4.2 課題研究內(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 試驗臺總體結(jié)構(gòu)布局20-21
• 2.2 工作臺力學(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 基于實際加工過程的模擬施力分析28-36
• 3.1 銑削力Fc計算28-30
• 3.2 順圓銑削各模擬力同時間變量關(guān)系30-31
• 3.3 逆圓銑削各模擬力同時間變量關(guān)系31-33
• 3.4 直線銑削各模擬力同時間變量關(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算53-56
• 4.4.2 起始圓弧為逆圓弧圓角分析計算56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 滾動功能部件精度保持性試驗臺控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計60-67
• 5.1 試驗臺控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)60-61
• 5.2 試驗臺控制系統(tǒng)硬件搭建61-63
• 5.2.1 試驗臺硬件選型61-63
• 5.3 Turbo PMAC多軸運(yùn)動控制器63-65
• 5.3.1 Turbo PMAC開放性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 滾動功能部件精度保持性試驗臺控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計67-80
• 6.1 試驗臺控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及工具67-68
• 6.2 試驗臺控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計68-69
• 6.2.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計思路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69-70
• 6.4 人機(jī)界面的開發(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)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 ;Development of a PC-based Open Architecture Software-CNC System[J];Chinese Journal of Aeronautics;2007年03期

2 洪鐘洲;創(chuàng)建開放式數(shù)控系統(tǒng)是我國制造業(yè)發(fā)展的需要[J];機(jī)電一體化;2000年02期

3 馮虎田;李春梅;陶衛(wèi)軍;歐屹;;滾珠絲杠滾道誤差測量與分析算法研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 魯玉蘭;基于PMAC的五軸電火花加工數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2010年

2 程鑫;高速滾珠絲杠副性能試驗臺的研制及絲杠溫升試驗[D];山東大學(xué);2011年

3 陳榮軍;基于LabVIEW高速滾珠絲杠綜合性能動態(tài)測試系統(tǒng)設(shè)計與分析[D];南京理工大學(xué);2008年

4 陸洋;基于PMAC的車床數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D];吉林大學(xué);2013年

，

本文編號：526376