压电换能器的研制及其在精密工程中的应用

10年前压电陶瓷还只是作为一种新的材料面世,其应用也是介绍日本和欧美的情况,如今压电陶瓷的应用已进入国民经济的各个领域。压电器件以其独特的优越性能,在航空、航天、集成制造等精密工程领域中正发挥越来越重要的作用。 本文首先介绍了压电器件在航天、航空、精密机械制造、控制等高新技术领域中的应用;分析了不同类型压电陶瓷材料和各种不同压电器件的性能;最后指出设计和研制中的一些问题。     

一种主轴回转误差的直接测量系统

利用带弧形极板的差动传感器可以直接测量主轴回转误差。本文在说明系统原理的基础上，着重介绍了实际测量系统的建立以及在机床上的实际应用。     

超声振动切削功率分析及压电式振动系统的设计

振动切削技术具有优良的工艺效果,但在加工实践中却难以推广应用,其重要原因之一是系统较复杂,效率低下。通常采用大功率的电子管式超声波激振源,体积大而笨重。本文以振动车削为例,从超声波振车削中切削能量出发,定量研究了完成振动切削所需的刀具超声振动功率。据此提出了采用高效的压电换能器,以及直接驱动刀具的新型超声振动切削系统,并对系统特性进行了测试。     

两种压电陶瓷微位移器静态特性比较试验研究

压电陶瓷微位移器包括逆压电效应型和电致伸缩型两种,本文通过试验测试,对它们的静态特性进行了比较分析,进而阐明了它们不同的应用场合。     

振动切削过程的实质与机理研究

从振动切削过程出发，研究振动切削过程中刀具与件之间学规律。在此基础上探讨了振动功削的施力方式问题，并对现行振切系统进行了分析，提出了新型振动切削系统的设计原则和方法。     

车削误差信号的分时建模及实时控制策略

按照分时建模、实时控制的方案，建立了车床主轴回转误差的预测补偿系统，解决实时建模过程本身的时延问题，进一步研究了预测误差的评定方法。对现行平均校正百分比的算式进行了改进，并提出了一种客观衡量预测误差大小的评定方法。基于实测的车床主轴回转误差信号进行建模和预测，定量分析了预测误差的大小，并对不同评定方法进行了比较。     

机床加工误差补偿信号的实时测量系统

机床加工误差补偿是提高加工精度的重要途径.正确测量机床主轴误差运动是实现加工误差补偿的前提.然而,这一测试问题一直未得到很好解决.本文提出的用差动传感器直接相对主轴表面测量的系统比较简单,容易实现,且为实时测量.该方法已用于车削加工误差实时补偿系统之中,取得了较好的效果.     

主轴回转误差信号的周期性试验研究

在切削状态下对车床主轴回转误差信号进行了测试，对其误差信号的周期性进行了分析研究，进而在时域分析与频域分析相结合的基础上提出确定主轴回转基频精确数值的方法，为获得回转误差信号准确周期样本及提高加工误差的补偿效果提供了一条可行的途径。     

新型超声振动切削系统研究

定量研究了完成振动切削所需的刀具超声振动功率，据此提出了采用高效的压电换能器以及直接驱动刀具的新型超声振动切削系统，并对系统特性进行了测试。     

振动切削技术在精密补偿加工中的应用

利用补偿控制系统实现精密加工代表了精密加工的现代方向。现行补偿切削系统,利用主轴回转误差信号控制刀具运动进行切削,以期利用较低精度等级的机床获得高的加工精度。笔者分析了这种补偿控制系统存在的问题,指出切削中切削热变形,已加工表面质量等问题。 振动切削技术是近年发展起来的新技术,其优良的工艺效果已为世人公认。由于振动切削技术独特的切削机理,可以大大降低切削温度,改善表面质量及切削过程。将振动切削引入误差补偿系统,可以得到完整的补偿切削系统,以实现高精度的加工。