高效数控车床产业化工程关键支撑技术的研究

是济南一机床集团有限公司承担的863计划课题。通过开展全功能数控车床、车削中心用回转刀架、动力型回转刀架设计及制造技术的研究，重点攻克了高精度定位齿盘、回转刀盘精密加工等工艺难关，自行设计制造了高精度定位齿盘专用磨床．完成了为全功能数控车床配备的伺服电机驱动、液压夹紧结构刀架和为数控车削中心配备的伺服电机驱动、液压夹紧、动力型刀架的开发研制。     

经济型数控车床用电动刀架

普通车床经数控改造以后,需增设自动回转刀架以实现换刀的自动化。这样,可节省辅助时间,提高数控车床的使用效益。机床对自动刀架的基本要求是:可靠性好、重复定位精度高、机械和控制简单且易于微机控制。本文介绍一种端齿盘定位,利用单台电机驱动可实现抬起、转位、夹紧的四方电动刀架。这种结构稍加改动亦适合于6工位的电动刀架。电动刀架的结构如图1所示。其工作过程如下:     

纳米级超精密定位工作台的研究

研制了一套基于激光莫尔信号的超精密定位工作台,定位台以微型计算机为核心,采用激光莫尔传感器检测位置偏差,通过光、机、电的有机结合,可实现纳米级超精密自动定位.定位装置采用串联型粗、微双驱动的精密定位系统,粗动台由步进电动机通过精密丝杠机构直接驱动,可实现大行程微米级定位,微动台由压电陶瓷驱动器驱动,可实现纳米级定位.针...     

伺服电动机直接驱动定量泵液压系统在精密注塑中的应用及其控制策略

精密和节能是注塑工业的两大发展趋势。针对传统液压系统注塑机注塑过程的高能耗、低响应的特点,设计一种伺服电动机直接驱动定量泵的闭环液压控制系统,实现注塑过程的精密节能控制。该液压系统采用伺服电动机驱动定量泵及压力传感器来代替原注塑液压系统中的普通电动机驱动定量泵及压力、流量比例阀,构成一种节能、响应快速、易于实现精确闭环控制的注塑液压系统。基于上述液压系统,提出一种基于模糊滑模控制的压力、速度控制策略,达到了注塑过程液压系统压力、流量的精确控制。并根据注塑过程中压力、流量耦合的特点,提出一种压力、速度切换控制策略。试验表明采用该模糊滑模控制方法及压力、速度切换控制策略的伺服电动机直接驱动液压系统注塑机响应迅速,压力、速度控制精度高,节能效果好。     

SM—BR系列动力伺服刀架的调试及应用

正HTC系列车铣中心是我事业部自行开发设计的具有国际先进水平的产品,刀架的转位换刀和动力头的旋转是靠一个伺服电动机驱动的,刀架的转位换刀工作方式与动力头的旋转工作方式是通过液压控制来实现的。为了能合理的调试出刀架动作并正确应用,对刀架的控制原理及动作时序进行了深入研究,并编制出了PLC控制程序与用户循环。在动力伺服刀架调试应用过程中,我们遇到了     

数控车床的液压刀架工作原理与常见故障分析

液压刀架是集机、电、液于一体的主要机床附件，已广泛应用于各类中高档数控车床。动力驱动是由液压旋转马达和液压伸缩缸来完成，而位置控制是由光电编码器、CNC系统和机械定位副齿牙盘来控制。液压刀架换刀动作包括松开、分度、预定位、精定位、夹紧五个主要动作。     

4工位端面齿盘刀架功能扩展

传统的普通车床都采用四方刀架，称4工位刀架，只能安装4把刀具，并且也只有4个工位能准确重复定位，超出4工位，就不能准确重复定位。对于一般零件，4工位刀架能满足工艺对刀具数的要求，但对于形状复杂的零件和现代高效快速的加工方式，加工时刀具数就不能限定在4把刀的范围之内了，往往超出4工位刀架所装刀具数。本文介绍一种能扩大4工位装刀定位的端面齿盘四方刀架。一、端面齿盘四方刀架结构端面齿盘四方刀架定位机构作为一种新型先进的结构，已广泛应用在普通车床的四方刀架、六角车床的转塔刀架和数控车床的电动回转刀架上。该种四方…     

车床上转塔刀架性能的研究

对比分析了伺服电动机和直驱式力矩电动机驱动的关键结构、换刀速度和位置精度,并讨论了伺服电动机驱动与直驱电动机驱动两种驱动的优缺点,为提高转塔刀架的性能和加工效率的研究提供了理论依据。     

大功率和小功率刀盘泵在盾构机上的应用及比较

盾构掘进机是集机械、电器、液压、测量、控制等多学科技术于一体,专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。刀盘是盾构设备的重要组成部分,是进行掘进作业的主要工作装置。刀盘的驱动主要有液压驱动和电机驱动2种方式。而液压驱动方式技术成熟,操作性好,因此在盾构机上的应用更为广泛。     

超声波精密直线位移机构的设计

阐述了由纵弯振子驱动的超精密直线位移实验平台,在实验平台上安装了微动机构,其位移通过高精密的传感器进行检测.通过纵弯振子直线型超声波电动机的驱动原理及结构特点,分析了预压力和激振频率对其性能的影响.提出了通过控制微型滑块的运动实现更高精度定位的方法.     

数控车床的转位刀架

我厂自行设计的自动转位刀架已成功地应用在我厂与上海交通大学合作研制的CKL6132数控车床上。现将该刀架装置结构及通信环节简介如下: 如图所示,刀架的动力由一个60W的三相异步电动机提供,采用弹簧、钢球预定位,端齿盘精定位方式。当刀架需要转位时,电动机启动,经蜗杆带动蜗轮1回转。蜗轮1内孔有梯形螺纹与中心螺杆2连接,螺杆     

压电驱动柔性铰链机构传动实现超精密定位

简单介绍压电元件和柔性铰链的概念与特点。列举压电元件与柔性铰链机构结构实现超精密定位的典型例子，包括超精密测量、超精密加工、光学自动聚焦和大行程超精密定位。为使超精密定位工作台的结构紧凑，提出单驱动多自由度运动机构。应用蠕动式的运动原理可合成机构上的多自由度运动，并实现大行程运动。设计了对称结构的柔性铰链机构实现导向功能。制造和装配了微小型平面工作台。     

重载工作台动态卸荷建模及其仿真研究

研究了一种新型重载进给工作台动态卸荷原理,采用电机伺服驱动定位与液压伺服辅助驱动融合在一起的伺服驱动结构,建立了电机定位驱动、液压辅助驱动与工作台滑板之间的动态数学模型,并对进给工作台数学模型在模拟条件下进行了卸荷控制仿真。     

复合驱动重载进给工作台系统的建模及仿真

提出了采用电动机驱动丝杠与液压缸联合实现复合驱动进给工作台方式,即电动机驱动实现精确定位,液压系统实现动态卸荷。建立了复合驱动工作台的力学模型,并对模型进行了数值仿真。结果表明,采用复合驱动的方式可实现重载条件下电动机驱动的动态卸荷,可有效解决在重载条件下工作台的精确定位问题。     

经济型数控车床用电动刀架

本刀架是一种端齿盘定位,利用普通异步电机驱动,可实现刀架体的抬起、转位和夹紧的四方电动刀架,适合于普通车床的数控化改造。只要对其结构稍加改动,亦适合于六工位的电动刀架。电动刀架的结构如图1所示。其工作过程:当电机16接通时,通过齿轮副19和蜗杆副20、14,使中轴4和圆套3正向旋转。在螺母6的作用下(螺母6通过螺钉1和刀架体连接在一起,螺母在刀架体內不能转动),刀架体抬起,     

复合伺服驱动高速进给工作台研究

介绍一种新型复合高速伺服进给工作台的驱动结构和控制方法.伺服电动机通过滚珠丝杠副驱动控制进给工作台的进给移动定位,控制进给移动定位精度;但在进给工作台与滑板之间又加装一套由油缸伺服驱动的辅助液压控制系统.两套伺服驱动控制系统之间通过相互的协调控制,将改善滚珠丝杠副在高速进给运动中的受力和磨损情况,进而提高滚珠丝杠副进给定位精度.     

压电驱动超精密定位工作台的研究

研究、设计了一种压电式超精密微定位工作台。此工作台在伺服电机驱动的滚珠丝杠进给系统的基础上，采用压电陶瓷作为微位移驱动器，柔性铰链为导向机构，对工作台运动位置自动补偿，实现了超精密定位。文中对柔性铰链机构进行了合理的设计，以实现长行程超精密定位。压电陶瓷配合柔性铰链使用使工作台定位精度达到0．01μm，可满足精密、超精密加工需要。     

液压驱动车辆加速模式的研究

介绍了电动比例控制变量泵和HA2高压自动变量液压马达的结构原理和控制特性,并研究由其所组成的液压驱动车辆的加速模式。以某工程车辆为样机,绘制了车辆0—100km／h加速的液压元件排量控制曲线及加速特性曲线。     

外驱动双向推力型压电步进精密驱动器研究

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用步进仿生运动的原理(Pusher),以定子箝位和定子驱动的方式实现动子被动运动。在对驱动器工作原理和机械机构分析的基础上,建立以压电叠堆为驱动元件的直线驱动数学模型,并对其结构进行了有限元分析。这种驱动器采用双向推力的结构原理,实现了在正反向与运动过程中驱动特性的一致。通过实验证明,以这种新型驱动方式构造的驱动器实现了箝位牢固、高频率(40Hz)驱动、高步进速度(240μm/s)、大行程(>25mm)、高分辨率(0.04μm)、大驱动力(47N)等性能,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能。该驱动器在精密运动、微操作、光学工程、精密定位等精密工程中有广阔的应用前景。     

简易数控车床自动转位刀架设计

<正> 自动转位刀架是数控车床重要的功能部件,对刀架的基本要求是动作可靠,转位准确,能用刀具指令T××××实现快速转位并调用相应的刀补量。随着数控自动化外围技术的发展,在经济型数控车床上也逐步开发了各种机电一体化结构的刀架和计算机对刀系统。目前常见的自动转位刀架,大都用锥销、钢球凸台等作粗定位原件,用多齿盘精定位,驱动机构有螺旋、圆柱凸轮、液压油缸;分度常用马氏机构、圆柱凸轮;分度发