数字式磨加工主动测量仪的研制

磨加工主动测量仪是一种在线的实时测量的高精度仪器。根据目前国内的主动量仪主要是模拟式的、指针仪表显示、功能单一、精度低、显示不够直观等问题,提出一种数字式磨加工主动量仪系统。建立了由差动变压器式位移传感器和信号调理电路组成的测量装置和以DSP为主控芯片的主控装置,并用模块化设计方法实现了软件系统的开发,最后通过触摸屏来显示实时的加工状态。采用该数字式磨加工主动量仪可提高测量精度,其操作也更加方便直观。     

WinCE多线程在磨加工主动量仪控制系统中的应用

针对嵌入式磨加工主动量仪的开发,本文提出了一种基于WinCE 6.0多线程机制的控制系统实现方法.运用相应的线程同步技术实现了磨加工主动量仪实时地对数据进行采集、处理、显示,自动控制磨削进程,同时又不影响前台界面的切换和参数设定操作,增强了磨加工主动量仪的实时性和显示直观性,使参数设置调整操作更加方便,提高了测量精度.通过测试表明,采用该机制的磨加工主动量仪工作时各方面性能明显改善,性价比较高,市场前景广阔.     

磨加工主动量仪软件开发中的混合编程技术

为开发界面友好、操作简便、功能丰富的新型磨加工主动量仪,采用VB与组态王混合编程方式开发新型磨加工主动量仪软件系统。对主动量仪软件系统的体系结构进行了详细的规划设计,对VB与组态王在混合编程中所做的工作进行了划分。利用组态王开发了主动测量控制器的人机交互界面;利用VB开发了高速数据采集、处理系统;利用Blockdde通信技术实现两款软件之间的实时数据交换。实验结果表明,混合编程技术在磨加工主动量仪的应用中取得了良好效果。     

磨加工主动量仪动态数据交换技术的研究

根据工控主板型磨加工主动量仪的硬件结构特点及功能要求,利用组态软件和高级语言混合编程方式实现主动量仪软件系统的开发。针对磨加工主动量仪数据采集、分析和处理的数据通信问题,提出了基于BlockDDE技术的动态数据交换方法。给出了主动量仪数据交换的原理,以及BlockDDE初始化、建立数据库、数据传输的详细步骤。为验证该方法的正确性,给出了具体的应用实例。实验结果表明:该方法可以满足主动量仪数据传输的实时性、高速性、精确性要求。研究成果将为新型磨加工主动量仪的开发提供必要的技术支持。     

基于STM32的嵌入式磨加工主动量仪的研究

磨加工主动测量控制仪已广泛运用到磨削加工中,提高了磨削加工的精度和自动化水平.针对主动量仪存在的数码管显示、界面不直观、功能单一、精度低、成本高等问题,提出一种基于STM32的嵌入式磨加工主动量仪.建立基于STM32主控芯片和信号电路的硬件系统,运用模块化设计方法实现软件系统的开发,完成人机交互界面的设计.利用数字滤波...     

气电式磨削主动量仪的研制

本文将较成熟的气动测量技术与现代半导体传感技术、微电子技术相结合,研制出新型气电式磨削主动量仪。在理论研究及优化试验基础上设计的该量仪较好地解决了传统气动量仪测量范围小、动态特性差等问题,具有在线测量,随时显示磨削加工尺寸,根据加工尺寸指示并可驱动机床进行粗磨、精磨、光磨及到尺寸停机等功能,可使磨削加工效率倍增,加工崎度提高,并可实现自动化生产。     

气电式磨削主动量仪的研制

本文将较成熟的气动测量技术与现代半导体传感技术，微电子技术相结合，研制出新型气电式磨削主动量仪。在理论研究及优化试验基础上设计的该量仪较好地解决了传统气动量仪测量范围小，动态特性差等问题，具有在线测量，随时显示磨削加工尺寸，根据加工尺寸指示并可驱动机床进行粗磨，粗磨，光磨及到尺寸停机等功能，可使磨削加工效率倍增，加工精度提高，并可实现自动化生产。     

外圆磨床数控系统研究

以外圆磨床的基本结构和基本动作为基础,根据工件轮廓形状,用一系列直线和圆弧描述成型砂轮的外形轮廓,实现了数控砂轮定型和砂轮修整的自动控制;利用端面量仪,实现了工件坐标原点的自动精确定位;采用径向量仪主动测量技术,实现了外圆磨加工的主动在线测量;通过对磨削加工工件计数,实现了砂轮自动修整,并对砂轮原点和工件坐标原点进行自动补偿.从而实现了从砂轮定型、工件坐标原点定位、磨削加工、砂轮修整、砂轮原点和工件坐标原点自动补偿的全自动加工控制过程.经过实际应用检测,利用本系统加工零件的外圆尺寸、外圆锥度、锥高、锥角、圆度符合用户需求,精度达到1μm.     

基于LSSVM的磨加工主动量仪圆度误差在线评定方法研究

圆度误差作为重要的几何误差指标直接影响机械零部件装配精度和使用寿命,面向智能制造的在线测量对圆度评定方法的快速性、准确性提出了更高的要求。针对在线圆度误差评定,结合磨加工主动量仪提出一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的最小区域评定方法。LSSVM采用误差的二范数和等式约束代替了传统支持向量机中的误差和不等式约束,将二次规划问题转化为求解线性方程,降低了计算的复杂度,有效提高了求解速度。通过对比单纯形算法、遗传算法、支持向量机和LSSVM四种算法的圆度误差评定结果,验证了基于LSSVM的圆度误差最小区域评定方法的准确性和可行性,发现它在处理庞大提取数据时的高效性,可实现磨加工主动量仪在生产过程中对圆度误差的在线评定,提高加工效率。     

磨加工在线断续表面数据处理技术

主动测量技术已广泛应用于磨加工的在线测量,针对磨加工主动测量中的断续表面数据处理技术,测头在出凹槽时的跳动问题,对已有研究的方法进行了改进方法,使磨加工在线断续表面数据处理更符合实际情况,提高在线测量精度。针对不同零件的表面特征,采用差值修正法和数值记忆法对断续表面数据进行处理,差值修正法采用差值修正,数值记忆法采用一个触发周期内相邻实测数据之差绝对值Δd最小时对应的测得尺寸di作为特征值输出进行修正,经实验分析验证了改进方法的可行性。改进的磨加工断续表面在线数据处理技术,有效的解决了实际磨削加工在线测量中遇到的测头出凹槽跳动问题,可有效提高磨加工主动测量控制仪对断续表面数据处理的准确性,对完善磨加工主动控制仪的功能,提高其稳定性和精度,起到了促进作用。     

精密内圆磨床陶瓷cBN砂轮修整机理及工艺研究

本文针对精密内圆磨床的特点,采用金刚石滚轮对陶瓷cBN砂轮进行了修整工艺的实验研究。通过对修整后的砂轮形貌、磨削工件表面质量进行检测,研究了不同修整深度和轴向速度对修整质量的影响,并进一步分析了影响机理。结果表明:该修整方法修整精度好,修整效率高;当修整速比为0.8,修整进给深度为0.002～0.003mm,轴向速度为0.3m/min时能够较好的满足工件内圆精密磨削cBN砂轮的修整要求。     

机器人在零件清理打磨中的应用及发展趋势

许多金属零件存在飞边、毛刺,需要在成形后进行清理打磨。通过介绍飞边清理和去毛刺的常用方法以及机器人在清理打磨行业的应用现状,分析了清理打磨机器人的关键技术要求,并展望了其发展趋势。     

Grinding wheels for manufacturing of silicon wafers: A literature review

Grinding is an important process for manufacturing of silicon wafers. The demand for silicon wafers with better quality and lower price presents tremendous challenges for the grinding wheels used in the silicon wafer industry. The stringent requirements for these grinding wheels include low damage on ground surfaces, self-dressing ability, consistent performance, long wheel lives, and low prices. This paper presents a literature review on grinding wheels for manufacturing of silicon wafers. It discusses recent development in abrasives, bond materials, porosity formation, and geometry design of the grinding wheels to meet the stringent requirements.     

超微晶刚玉磨料的生产技术及应用

随着精密磨削、超精密磨削、高生产率磨削和难加工材料磨削等先进磨削工艺的发展,传统的刚玉和碳化硅磨料已不能满足生产需要,而新型的超微晶刚玉磨料有着优异的磨削性能。文章系统分析了这种新型磨料的性能特点、制造工艺、技术关键及其在生产中的应用。同时指出了使用中应注意的磨料浓度、粒度、硬度选择等问题;最后分析了国内该种磨料的研究发展状况。     

Injection molded spherical grinding tools: manufacture and application of a novel tool concept for micro grinding

Micro grinding offers the possibility of machining micro structures in hard and brittle materials producing small-scaled parts. Novel micro grinding systems and machines require miniaturized tools and spindles to meet the demands of small or desktop machines providing a small working space. This paper introduces a novel grinding module called ’GrindBall’, with highly integrated tool drive and bearing functions as well as a shaft-free, spherical grinding tool for micro machining applications in small-scaled machine tools. One of the challenges within the development of the GrindBall module is the manufacture of spherical grinding tools, which are not commercially available. A promising method to produce such grinding tools, the injection molding of micro particle filled polymers, is demonstrated in this paper. Injection molding and grinding experiments show that such spherical grinding tools meet the main requirements of this novel grinding technique and show significant material removal rates.     

刚玉磨料显微试样的磨削工艺研究

采用超细树脂金刚石砂轮直接磨削及手工研磨2种方式,对锆刚玉(ZA)、微晶刚玉(SG)、棕刚玉(A)和黑刚玉(BA)4种刚玉类磨料试样制样,通过对其表面粗糙度、显微硬度及表面形貌的对比分析,研究了2种制样方式的质量和效率,并优化了4种刚玉类磨料试样直接磨削制样的工艺参数。结果表明:直接磨削的刚玉类磨料试样表面粗糙度R_a、R_z及显微硬度与手工研磨制样的基本一致,但前者的制样效率比后者高至少2倍;ZA、SG和A磨料直接选用粗磨、精磨工序即可满足显微硬度测试要求,而BA磨料则在粗磨、精磨工序基础上,再增加光磨2次工序,也可达到显微硬度测试要求。      

夹持工件打磨机器人离线编程及仿真系统设计

打磨加工对机器人运动轨迹精度要求很高。针对常规的在线示教编程不能满足打磨加工精度的问题,以Visual C++为开发平台,基于MFC框架以及OpenGL图形库接口搭建机器人离线编程仿真系统,实现机器人离线示教、程序编辑、建立轨迹目标点数据库等功能。通过基于工件模型STL文件分层切片生成机器人运动轨迹的方法,求得交点的姿态并得到机器人加工轨迹位姿的齐次矩阵,最后将获得的机器人打磨轨迹参数导入离线编程系统中,编程实现机器人打磨加工的可视化仿真。     

高速轧辊磨床砂轮主轴电气调速系统的开发

为促进国产高速轧辊磨床的开发,根据高速轧辊磨床砂轮主轴电气调速的特点与要求,基于Siemens SimoDrive611伺服驱动器和6RA70 SIMOREG DC MASTER系列整流器,分别开发了高速轧辊磨床砂轮主轴的交流和直流调速系统。结果表明:两种调速方式各有优势,均能实现砂轮线速度为80 m/s的高速轧辊磨床砂轮主轴的电气调速。     

A Fast, High-stiffness and High-resolution Piezoelectric Motor with Integrated Bearing and Driving Functionality

With growing requirements on the precision of production machines, as expressed by the Taniguchi curves, the need arises for novel actuators that are able to combine high stiffness and high position resolution with high drive speeds. In this paper two novel integrated linear actuation systems with high active stiffness and with the unique ability to provide simultaneously high-resolution slow motion and lower-resolution high-speed motion, based on piezotechnology, are presented.Potential applications are stages for novel high-precision abrasive machining (e.g. ultraprecision grinding), lithography (e.g. extreme-UV wafer steppers), positioning devices working in vacuum (e.g. scanning electron microscopy).     

航空发动机整体叶盘数控砂带磨削变形行为及其试验研究

针对航空发动机整体叶盘结构复杂，铣削后表面纹理明显，粗糙度和型线精度无法达到设计要求，手工抛光后叶盘表面质量和型面精度难以满足工艺要求的现状，开展整体叶盘数控砂带磨削变形行为及其试验研究。分析整体叶盘数控砂带磨削全型面磨削过程，阐述整体叶盘数控砂带磨削的变形机理，提出一种新型开式数控砂带磨削方法。进行基于ANSYS的磨削变形仿真分析，提出带有压力反馈的磨削压力控制系统方案，实现磨削变形的控制。用磨削试验装置进行整体叶盘精密数控砂带磨削试验，结果表明:整体叶盘数控砂带磨削后，表面粗糙度小于0.4 μm，型线精度高于0.05 mm，能够很好地适应叶片变形，实现数控砂带磨削替代手工抛光，提高磨削效率，满足设计要求。