铰接梁成组高精度孔的镗削加工

图1所示的工件为某矿山机械关键零件铰接梁,该工件的对称位置有4组孔,每组孔的形位精度及尺寸精度均要求较高,因此加工时有一定难度。在采取常规镗削方法加工上述每组孔时,如果采用调头加工的办法,由于工件校正、机床回转精度等因素的影响,很难保证每组孔的尺寸和位置精度,且加工效率低,所以,应采用不调头的方法加工上述各孔。     

基于模糊死区补偿的曲面加工机器人PD控制研究

针对曲面加工机器人中的死区,提出了一种基于模糊补偿的PD控制算法,该算法用模糊死区补偿器实现机器人中的死区补偿,PD控制算法用于机器人关节的轨迹控制,从而消除死区对机器人轨迹控制的影响;为了验证该算法的有效性,在MATLAB仿真平台进行了数字化仿真,仿真结果表明:与传统的PD控制算法相比,本文所提出的基于模糊死区补偿的PD控制算法能够有效的对机器人中的死区进行补偿,提高了曲面加工机器人的位置精度,减少了位置误差,从而提高了加工精度。     

300MN模锻水压机分配阀主阀开启力动态特性

300MN模锻水压机分配阀的主阀开启力很大,开启力动态特性影响水压机控制精度。采用解析法建立水路系统动力学模型、框架系统动力学方程、动梁动力学方程、锻压行程主阀阀口压力差动态模型,最后建立水压机动梁驱动系统及主阀开启力动态机液耦合模型。基于MATLAB中SIMULINK仿真和现场试验研究表明,主阀开启力巨大且开启瞬间巨幅瞬变振荡,第一次振荡幅度巨大,随后振荡幅度迅速减小。开启度越大,开启力振荡时间越长。所以,必须采取相应控制策略确保水压机压制过程控制精度,并对分配阀芯的驱动机构进行优化设计。     

300MN水压机活动横梁的变形规律

300MN水压机活动横梁受力复杂,其承载后的弹性变形不仅影响加工精度,而且使机架受力情况恶化。用Solidworks软件建立了活动横梁三维模型,在ANSYS中转化成有限元模型后对比分析了九种典型工况的承载变形情况。实验中通过安装在动梁上的位移传感器测量靠模加压的模间距之差分析动梁在锻压中的变形来验证仿真分析的正确性。仿真和实验结果表明:锻压时,动梁主要在加载方向发生了弹性变形,其大小与载荷和模具相关,偏载下同步系统作用能保持梁基本处于水平。根据仿真和实验结果推出正载下活动横梁变形的经验公式,具有实际的工程应用价值。     

四轴数控电解加工整体叶轮阴极轨迹计算及速度处理

在阐述用直纹面拟合扭曲型面的基础上,用刚体变换的方法推算出阴极的控制轨迹。首次提出求取段指令周期的迭代算法,可保证加工过程中阴极对型面的法向速度有最小的变化率,为进上步提高展成电解加工的精度提供了理论依据。实验证明,该证明,该方法虽然加工时间略有加长,但精度却有明显改善。     

工业机器人轨迹精度力-位置复合补偿方法

工业机器人关节刚度较低,在外负载干扰下加工精度较低,阻碍机器人在加工系统中的进一步推广和应用。为解决该问题,提出一种力前馈控制-位置反馈控制复合补偿方法,其中力前馈控制可超前补偿由外部负载力引起的位置偏差,位置反馈部分用于补偿机器人内部因素导致的位置偏差。利用六维力传感器和激光跟踪仪构建了轨迹误差在线补偿闭环控制系统,进行轨迹精度在线补偿试验,验证该方法的轨迹误差补偿效果。综合考虑机器人因内部参数和外部环境因素引起的误差,提高机器人的轨迹精度,能够实现机器人的精准控制。试验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性,在外负载下依然可保持较高的轨迹跟踪精度,200 N冲击载荷下路径轨迹误差峰值为0.082 mm,稳态误差为0.047 mm,为复杂工况下高精度机器人加工奠定了基础。     

确定钻套最大允许磨损量的近似计算

钻套是钻床夹具的重要元件,它能保证被加工孔的位置精度,保持刀具进给方向,提高刀具切削刚性,减小和防止加工时振动。为了确保导套的正常工作,无论是快换钻套、可换钻套,还是固定钻套,一旦导孔的磨损达到最大允许磨损量,就必须更换新的钻套。笔者认为以保证被加工孔的位置精度为主要依据,确定钻套最大允许磨损量是一项行之有效的方法。     

基于F2812 DSP的机器人位置控制系统研究

为了满足机器人位置跟随精度和定位精度高的要求,建立了基于F2812 DSP的机器人位置控制系统。给出了控制系统的总体框图,分析了OSP运行的主流程,采用模糊PD控制算法进行控制。仿真试验结果表明,该系统能满足位置控制的要求。     

一种提高棒料多孔深孔加工精度的回转夹具

采用枪钻加工深孔,其直线度偏差控制较难。直线度为0.5mm/m以内的深孔多采用工件旋转的方法加工。现行的加工方法是在改造的车床或单轴深孔钻床上进行深孔加工。其不足在于:当被加工工件上有多个平行深孔时,各孔轴线与枪钻轴线的调整较麻烦,不利于保证多个深孔的加工精度。本回转夹具通过快速调整定位块和夹紧块在夹具体中的位置,使棒料待加工深孔的回转轴线与枪钻的中心线保持同轴,此组合夹具能有效提高棒料多孔深孔的加工精度。     

某阀体高精度内孔铣削加工误差控制试验

某阀体内孔尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求较高,为保证内孔圆柱度、内锥孔跳动要求,采用传统方式车削加工,虽能有效保证各形位精度和粗糙度要求,但此类阀体种类繁多,形状各异,需作多种专用工装将内孔置于车床回转中心。分析车削这些高精度内孔的优缺点,试验采用铣削的加工方式进行铣削加工误差控制试验,获得合理的刀具和切削参数。试验结果表明控制好铣削加工误差,也能加工出这些高精度内孔。     

快锻液压机速度位置复合控制特性仿真研究

为提高快锻液压机的控制精度与响应速度，在传统锻压机四通道负载口独立控制与位置闭环控制原理的基础上，提出快锻液压机速度-位置复合控制策略。根据给定的目标位置和运行速度，结合锻压机实际工况，设计出期望的位移曲线，利用速度位置复合控制策略，实现锻压机活动横梁按照所设计的位移曲线运行，并在接近上下顶点时精确定位。分析了锻压机的四象限工作特性，建立了锻压机液压系统理论模型，并在此基础上，搭建了锻压机机液联合仿真模型，仿真研究结果表明：采用速度-位置复合控制系统，使锻压机的活动横梁能够无滞后地按照设计的位移曲线与速度曲线运行并实现了高精度定位，定位精度能够达到0.3 mm之内；随着加压工进行程的减少，定位精度逐渐提高。     

巨型模锻液压机同步控制性能影响因素研究

同步控制系统是巨型模锻液压机上的关键部分,其同步控制性能的好坏将直接决定产品的质量。对活动横梁与导向立柱之间的配合间隙以及同步控制系统提供的工作压力与回油背压的压差对同步控制性能的影响进行了分析。结果表明:将立柱与侧梁的间隙控制在0.5mm到1.0mm之间可以满足锻件的精度要求;工作压力与回油背压的压力差越大,同步控制系统的动静态性能越好。为巨型模锻液压机同步控制系统的设计提供了参考。     

巨型模锻液压机同步控制系统建模及仿真

为了提高巨型模锻液压机同步控制系统的快速响应性,在300MN模锻液压机的基础上,针对800MN模锻液压机的特点重新设计了同步控制系统,并基于液压基础理论和动力学理论,联合建立了活动横梁运行时同步控制系统的整体数学模型。将原方案和现有方案进行了对比仿真,结果表明:新设计的800MN同步控制系统的响应特性较原方案的响应特性有较大幅度的改善,响应速度和动静态精度均有较大提高。     

基于两级压力源的液压机快锻节能控制研究

针对传统电液比例阀控快锻液压机系统功率浪费严重的问题,采用四象限负载轨迹分析方法,对其快锻工况下能量分配及流动情况进行研究,得到不同执行器的负载特性,并以满足不同执行器的负载匹配为目标,同时兼顾快锻过程中的能量回收及再利用,提出一种基于两级压力源的新型液压机快锻节能系统。研究两级压力源的参数设计及匹配问题,给出两级压力源构成元件的模型和参数计算方法。采用功率键合图的建模方法,建立快锻液压机系统的数学模型,对两级压力源快锻液压机系统的功率流进行仿真分析;基于0.6 MN液压机试验台,对该快锻系统的控制和节能特性进行试验验证。结果表明,基于两级压力源的新型液压机快锻系统加载时控制精度达到1.5 mm,有用功提高至24.4%。与传统的电液比例阀控系统和采用蓄能器的液压机快锻系统相比,该系统不仅满足了不同执行器的负载匹配需求,而且具有能量存储和再利用的功能,大大降低了装机功率和节流损失,且实现了零溢流。     

300MN模锻水压机活动横梁同步检测系统设计

采用现场总线技术、超声波检测技术，实现300MN模锻水压机活动横梁全行程同步精度检测，检测精度为0．01‰rad。设计柔性接触的传感器安装装置，消除活动横梁横向振动及偏斜对检测的影响。使用表明，本系统有良好的效果。     

开式变量泵控油压机系统控制特性研究

为解决大功率自由锻造油压机高能耗的问题,设计了一种开式变量泵控油压机系统。采用ADAMS和AMESim建立了开式变量泵控油压机系统联合仿真平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了仿真研究。基于600kN锻造油压机实验平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了验证,并将验证结果与仿真结果进行了对比。研究结果表明:开式变量泵控油压机系统能够满足技术要求,即常锻时操控性好,卸压无冲击,运行平稳;快锻（锻造频次80次/min）时,位置控制精度小于1mm。     

基于有限元的大型模锻压力机钢丝缠绕动梁预应力测试

预应力检测对重型压机钢丝缠绕工艺来说至关重要。钢丝缠绕压机动梁结构复杂,缠绕时表面应力场分布无明显规律,测试难度大,目前动梁缠绕工艺的应力测试尚属空白,给工艺质量评价及工艺控制带来不便。应用有限元法对400 MN航空模锻压机动梁缠绕进行模拟,研究动梁缠绕时端面的应力场分布特征,确定动梁端面存在环形的径向、周向单向应力区,据此制定应变测量贴片方案,解决了重型压机动梁缠绕过程中预应力测试的难题。有限元计算结果与试验结果基本吻合,确保动梁缠绕工艺质量达到设计要求,也证实了这种基于有限元的应力测试方法的可行性。该方法对于其他复杂工程结构的应力测试具有借鉴意义。     

开式泵控锻造油压机流量压力复合位置控制研究

针对开式泵控锻造油压机在压下过程中管路结构所带来的快锻滞后等问题,建立了机组主泵、主缸以及管路结构数学模型,推导了机组压下特性传递函数。以数学模型为基础,提出了基于流量压力复合控制的前馈补偿控制方法,实现了机组压下阶段空载位置控制以及带载压力补偿位置控制,即机组压下特性的综合控制。以0.6MN锻造油压机实验平台为基础展开仿真与实验研究,结果表明：所提出的控制方法对解决开式泵控锻造油压机液压系统快锻带载时压力上升慢、压下量不足等问题具有良好效果。     

大型模锻液压机平衡系统原理及其理论研究

滑块平衡系统是大型模锻液压机关键部件,其作用是避免滑块在工作状态下产生倾斜,从而保证上下模具准确压合,确保工件质量,对滑块运行精度及产品质量的保证具有决定性作用。液压机工作过程中,偏心力矩是未知的,如何由实测的滑块四角位移差值确定所需的平衡力,成为一个关键技术与理论难题。为此,提出力偶调平、位置控制平衡系统的新概念及其工作原理,即在滑块四角布置四组柱塞平衡缸,并由高精度位移传感器对滑块四角行程进行实时监测,以控制相应缸组加压与泄压。建立了其参数化力学模型,推导出滑块四角位移差值与所需平衡力之间的函数关系式,并绘制出相关曲线,可以在已知滑块四角位移差值的条件下,为实际加工过程中平衡力的控制提供理论依据,也可为同类型液压机滑块同步平衡系统的设计提供理论参考。