基于840D数控系统温度补偿功能的误差补偿系统

为提高机床加工精度,通过分析西门子840D数控系统内置的温度误差补偿功能,基于温度补偿相关参数设计并开发了误差实时补偿系统.为了实施误差补偿,搭建补偿系统的硬件平台,通过修改PLC程序实现了对机床状态参数的读写.以QLM27100-5X五轴数控机床为研究对象,对x轴定位误差进行误差补偿实验.实验结果表明补偿后的机床加工精度提高了79.3％.     

薄壁零件高速铣削稳定性预测与验证

针对薄壁零件高速铣削加工系统小刚度、动态变化的频响特点和高阶动态特性,研究其无颤振稳定铣削的极限预测理论。针对薄壁结构小刚度的频响特性,建立由刀具子系统和工件子系统之间的相对动态特性决定的铣削动力学模型和无颤振稳定切削的临界条件;针对高速铣削的高转速特点,建立基于多自由度系统高阶动态特性的稳定性极限预测模型;针对薄壁结构在加工过程中其动态特性的时变性,提出通过跟踪工件在不同加工阶段的动态特性进行稳定性极限预测的方法。对典型薄壁结构进行切削试验,试验结果验证了所提出的稳定性预测模型和预测方法的有效性。     

17CrNiMo6钢斜齿轮热处理仿真分析中的位移边界条件

基于17CrNiMo6钢热处理过程传热、组织场转变和热弹塑性数学模型,建立了斜齿轮零件热处理有限元模型。对17CrNiMo6钢斜齿轮的热处理过程进行了模拟,并分析了固定约束、对称约束、摩擦约束3种位移边界条件对热处理仿真畸变的影响。结果表明:17CrNiMo6钢斜齿轮淬火后齿轮表面受压应力,而心部受拉应力,齿根处压应力大于齿顶处。与目前普遍采用的固定约束或对称约束边界条件相比,采用摩擦约束的仿真结果更加符合实际情况。     

机床温度与热误差实时检测系统的开发

介绍了温度和位移数据实时采集系统的构成和实现方法,硬件以温度、位移传感器和凌华的PCI总线数据采集卡为核心;软件开发利用NI公司的虚拟仪器（LabVIEW）不平台。为实现较高的测量精度,设计制作了无源RC滤波电路和被测芯棒,对涡电流位移传感器进行了精确标定。经过试验,此采集系统完全满足测量精度和自动采集的要求。     

精密加工中心热误差检测与温度测点优化

以卧式加工中心MCH63为研究对象,首先利用研制的温度和热误差检测系统测量了加工中心的温度场和热误差。然后基于变量分组优化的基本原理,引入修正的相关系数,确立了X、Y、Z三个方向用于建模的温度变量。最后通过RBF网络模型对该温度测点选择方法进行了验证。结果表明,该方法既能减少温度测点数量,又能保证模型的预测精度。     

基于虚拟仪器的高速铣削在线监测系统

在分析高速铣削监测重要性的基础上,阐述了在工业生产中利用虚拟仪器构建监测系统的可行性、优越性.提出了基于LabVIEW的高速铣削加工在线监测系统的工作原理、硬件组成及软件方案,最终在实际生产环境中进行了检验,并取得了预期的效果.     

柔性制造系统控制系统的重构技术

可重构制造系统是制造系统的新的发展方向。本文运用模块化理论和面向对象相结合的方法 ,提出了一种基于可重构的柔性制造系统控制系统的总体结构 ,说明了其功能划分、模块接口及支持环境 ;并从系统结构设计和软件开发的角度 ,对实现重构的相关技术问题提出了解决方案。     

主轴热误差前瞻预测模型

为消除主轴热误差对加工质量的影响,以某精密卧式加工中心为研究对象,利用智能温度传感器和位移传感器检测机床温度值和主轴热变形,基于主轴温度场准静态假设建立了主轴温度一热误差模型.为优化数据性能,改善补偿系统动态品质,选取灰色理论建模,通过建立温度新陈代谢预测模型,消除了温度检测和补偿实施的时差影响,最终实现主轴热误差的前瞻预测.研究结果表明,该模型计算量小,预测精度高,可用于稳定加工中的热误差实时预测.     

龙门机床几何误差建模与补偿研究

运用多体系统运动学理论描述了龙门机床结构关系,并建立了该机床几何误差数学模型。分析了模型中包含了各个运动轴的共计34项误差元素。最后,简化了龙门机床几何误差模型,给出了机床几何误差补偿策略。模型的建立和误差补偿策略的提出为机床实施误差补偿提供的基础。     

间断高速铣削动力学分析

基于间断切削过程动力学行为,提出了间断切削的二维稳定性分析模型,分析了间断切削过程在不动点处失稳后发生的分岔。通过相图和迭代解分析了发生Second Hopf和flip分岔前后系统的动力学行为。发生Second Hopf分岔的前后,系统的解由渐进稳定到经分岔后渐进发散不稳定,越靠近分岔值,系统的迭代解越是缓慢渐进收敛或发散;发生flip分岔的前后,系统的解由"跳跃"稳定到经分岔后"跳跃"发散不稳定,越靠近分岔值,系统的迭代解越是缓慢"跳跃"收敛或发散;对一维和二维稳定性分析模型进行仿真对比,通过试验验证了二维稳定性分析模型的可靠性。