微型三轴转台的研究

介绍了用于微型飞行器(micro aerial vehicle,MAV)和超小型飞行器(small unmanned aerial vehicle,SUAV)中飞行控制系统地面试验的重要设备——微型三轴转台,包括转台的机械设计、控制系统设计以及转台的操纵和使用界面的设计。该文所介绍的微型三轴转台具有结构简单、控制精度高、使用方便等特点。     

半实物仿真中三轴转台姿态运动相似性研究

讨论了在飞行器半实物仿真中,三轴转台的指令姿态角与框架角的理论关系,使转台指令角速率与转台输出的框架角速率相匹配,达到真正的姿态运动相似性,实现飞行器的精确姿态模拟。首先,介绍了飞行器的坐标系和姿态角、转台的坐标系和姿态角、以及两种三轴转台(立式三轴转台和卧式三轴转台)的驱动方程和姿态微分方程。说明了姿态相似性的本质是转台框架输出角速率复现弹体理论角速率,进而使姿态矩阵相似。提出的姿态矩阵相似性方法,理顺了飞行器姿态角与转台框架角之间的关系,有效消除了转台环架结构的影响。数字仿真表明,在转台指令姿态角设置时,转台环架结构影响了理论角速率复现;提出的方法实现了两种三轴转台姿态运动的相似性。半实物仿真说明,研究的方法有效解决了高超声速飞行器飞控半实物仿真系统中姿态运动相似性问题。     

基于DSP的二轴转台伺服控制系统设计

针对目前网络通信中网线的布置繁冗、维护困难等问题,将二轴转台伺服控制技术应用于网络通信中,进行了二轴转台伺服控制系统硬件及软件的设计.采用“位置+速度”双闭环控制方式,以“TMS320F2812+CPLD”为控制核心进行了系统伺服控制卡的设计,通过选用高集成电机驱动芯片SA57进行了功率驱动卡的设计;通过采用超前-滞后控制算法,利用C和C++语言进行了控制系统的软件程序设计;建立了转台俯仰轴伺服控制系统的数学模型,采用先进的超前-滞后控制器进行了系统的速度环和位置环的校正,在Matlab的Simulink模块中,对系统的速度环及位置环的数学模型进行了数字仿真与分析.研究结果表明,所设计的二轴转台伺服控制系统的响应时间为25 ms,位置跟踪精度在±1″范围内,其跟踪性能完全满足了技术要求.     

卧式电解加工机床导电轴结构设计

针对卧式电解加工机床导电轴在加工中出现发热严重、易烧蚀等问题，提出导电滑环和碳刷两种引电结构，利用软件对两种结构进行多物理场温度仿真，得到约束工况下导电轴温度分布规律，确定了一种基于碳刷引电方式的导电轴结构。通过建立基于SVM和多项式算法的温度数学模型，求解出监测点温度在约束条件下的最优解，分析工作电流、环境温度和电解液温度的影响水平，结果表明：工作电流对导电轴温度的影响水平最大，电解液温度对导电轴温度的影响水平最小。在主轴箱内设置降温结构，促进流场循环，降低导电轴温升。将主轴箱结构应用于卧式电解加工机床，开展性能测试试验，整个加工过程机床运行平稳，试验工件的成型精度可达±0.14 mm，表面粗糙度可达0.8μm，满足实际需求，验证了导电轴结构的可靠性，为工程实践提供了理论研究方法。     

车辆电磁制动器电磁体磁场分析

采用有限元法建立电磁体－摩擦环三维模型。考虑电磁体和摩擦环之间的磁接触,对电磁体进行电磁场分析,得到电磁体内部磁感应强度关于电磁体长轴呈对称分布,而关于短轴呈不对称分布的结论。分析了气隙大小对于电磁吸力的影响,得到了电磁吸力－气隙关系曲线,最后利用电磁体试验台,对电磁吸力－气隙关系曲线进行试验验证。     

星载小型二轴稳瞄转台结构设计

星载小型二轴稳瞄转台是空间产品,它可以实现对成像系统光轴的稳定及对目标的跟踪。首先根据产品设计要求、空间产品环境要求及试验大纲,设计二轴稳瞄转台结构。其次基于ANSYS Workbench平台,按照环境试验要求对二轴稳瞄转台进行环境仿真分析,分析结果表明,星载小型二轴稳瞄转台结构设计合理,具有较好的抵抗加速度载荷、正弦载荷及随机载荷。最后对已加工装配的二轴稳瞄转台进行随机振动试验,结果表明结构设计满足设计要求,分析结果正确合理。     

卧式四轴机床的五轴应用实例

卧式加工中心在机械加工行业里一直扮演着极其重要的角色,它的B轴转台在实际应用中成了卧式加工中心不同于其他设备的最突出特点,对B轴转台的应用也出现了各种极具特色的使用方法,这次我们介绍的就是其中之一,相信在相关行业的实际应用中能对大家有所帮助。     

滚动电旋转传输技术研究

旋转连接器(导电滑环)是实现两个相对旋转运动设备间电能以及信号传输的关键核心部件。针对国内航空、航天领域对大功率、高可靠性、长寿命旋转连接器的使用需求,进行了滚动电旋转传输技术研究。在滚动摩擦副结构设计的基础上,对柔性环、惰轮、内外导电环和导轨的运动匹配关系和纯滚动问题进行了仿真分析。工作寿命试验结果表明,采用滚动接触摩擦方式替代传统导电滑环的滑动接触摩擦方式,可极大地提高旋转传输寿命,增强传输效率和可靠性。     

介绍一种线切割三轴控制系统

为了提高线切割加工的分度精度,我们研制了一种三轴控制的线切割加工系统。该系统在保留原有的x、y轴的同时,又增添了一个精密转台,称之为z轴。转台以z轴为旋转中心,实现高精度分度加工。x、y轴脉冲当量为1μm,转台脉冲当量为3.6″。控制转台要求有两个信号:一个用以控制转台正、反转,由高低电平来区别;另一个用脉冲来控制转台转动。转台本身还有驱动线路,且最多一秒钟可以接受1000个脉冲。为了实现上述控制,仍可以继续使用原     

数控转台抱闸液压力分析计算

因所使用FEM软件功能限制,提出了一种反、正双向有限元法分析求解计算五轴转台抱闸液压压强的方法。     

基于多体系统理论的五轴转台误差建模与分析

五轴转台误差对半实物仿真精度具有直接影响。分析五轴转台误差及对半实物仿真的影响机理,提出五轴转台误差的评价参数。基于五轴转台的拓扑结构,采用特征矩阵描述转台误差传递,建立了五轴转台误差模型。基于所建立的模型分析了误差对评价参数的影响,结果表明指向误差主要受垂直度、倾角回转误差及转角的影响;位置误差受各误差的综合影响,其中相交度和位移回转误差影响最大;目标误差受相交度和同轴度影响较显著。误差模型和分析结果可用于转台设计误差分配和半实物仿真系统误差分析。     

三轴转台系统姿态变化下指向误差建模与分析

为了研究三轴转台姿态变化时各误差分量对系统指向误差的影响,基于多体系统运动学理论,结合转台系统结构和运动特点,建立了从基座到负载设备的三轴转台系统多体拓扑结构,将负载设备安装角度误差分量引入特征矩阵,完善了三轴转台系统指向误差模型;基于所建立的模型,在转台实际姿态变化下,仿真获得了各误差分量对系统指向误差的影响规律,为三轴转台的设计装调、误差分配以及补偿提供了理论依据。     

三轴气浮转台球形空气轴承座的研磨

精密仪器和设备转动部位都要有高精度的轴系.从当前发展趋势来看一些高精度的轴系都倾向于采用球形轴承.如英国的圆度仪、日本的高精度精密车床和我国0.1秒圆刻机等都采用了球形轴承.由于球形轴承的两轴承的球心可以自动对准,很容易调到一条直线上来,所以采用球形轴承可以获得高精度的轴系.而且又可根据球面半径值的变化进行修正半径尺寸来保证配合间隙,达到使用目的.此外由于球形轴承能实现三轴回转,所以在人造卫星姿控系统模拟试验的三轴气浮转台上也采用了气浮球轴承.本文所叙述的就是三轴气浮转台上所使用的气浮空气球轴承的研磨试制工艺.     

高精度角分度转台设计及其误差修正研究

高精度转台在诸多领域有着广泛的应用,为了提高其转台角分度精度,提出了一种高精度角分度转台及其误差修正方法。首先,介绍了转台的结构设计,转台采用了蜗轮蜗杆传动、圆光栅测角的形式,轴承采用了交叉滚柱轴环,圆光栅采用了增量式,对转台的载物台面进行了力学仿真分析,考察了转台的静力学性能及模态特征;然后,利用多齿分度台和自准直仪对转台的测角精度进行了标定,根据标定获得的误差分布规律,采用基于查表的方法进行了误差补偿,对于整度数之间无标定数据的部分,采用线性插值的方法获得了误差修正量,从而建立了完整的0～360°范围内的误差修正量数表;最后,分别利用多齿分度台和十七面体对误差修正效果进行了实验验证。研究结果表明:利用该方法进行误差补偿,测角最大误差由32.12″降低到1.95″;同时,查表法有效修正了测角误差,使转台可以满足实际场合的使用要求。     

使用方便的Z轴导电胶带

现在,Z轴导电胶带已成为一项易得而使用方便的新技术。由3M公司开发的这一带状热固胶粘剂含有随机分布的超细导电粒子。该胶带可用于连接体的接触面,如TAB元件和印制板焊盘之间以及挠性电路和刚性印制板(或LCD)之间。首先将Z轴导电胶带热枯于印制板焊盘或挠性电路上,相对的引线或焊盘与之对准,然     

车载两轴转台伺服控制系统的研究

根据车栽两轴转台电气系统的性能指标要求,采用旋转变压器和位置变送器构成转轴的角位置反馈,同时检测陀螺敏感转轴在惯性空间中的速率变化;利用陀螺信号稳定转台的姿态;脉宽调制功放和直流力矩电机构成系统的执行机构;以无刷直流电机作为伺服系统的伺服电机;采用电流环、速率环、位置环三闭环的控制策略,基于TMS320F240DSP芯片设计了全数字PID控制算法,代替了该型号转台原来的模拟控制算法,实现了光电跟踪系统的高频响、超低速、宽调速和高精度。     

应用A轴高精度数控转台加工螺旋渐深斜齿

利用A轴数控转台编制四轴三联动程序可进行各种工件的外径或侧壁钻孔、铰孔、攻螺纹及铣削、雕刻加工等,可以加装心轴、三爪自定心卡盘及顶尖加工各种套类和轴类零件,也可以加装L形桥板加工大型异型工件。数控转台特点：分度精度高,速度快,     

非正交双转台五轴机床后置处理通用方法

针对非正交结构的双转台型五轴机床,提出一种从工件坐标系变换到机床坐标系的逆运动学求解方法。该方法适用于正交及非正交情况下,双转台型、摆头+转台型和双摆头型五轴机床的后置处理问题。分析非正交双转台型五轴机床的结构特点,建立此类机床的通用结构形式。基于点绕空间任意轴的旋转变换公式,建立非正交五轴机床各运动坐标同刀位数据之间的映射关系,实现机床平动坐标和转动坐标的计算。针对机床C轴转动坐标的求解,分析出现奇异位置的情况,给出奇异值问题的处理方法。对整体叶轮流道及叶片加工刀位轨迹进行后置处理,并通过Vericut软件进行仿真试验,验证后置处理方法的可行性和高效性。     

摇篮式直驱五轴联动数控转台装配技术及应用

摇篮式直驱五轴联动数控转台为五轴加工中心的核心功能部件,具有高动态响应、高精度、高速度等特点,掌握其装配工艺的关键技术,是保证摇篮式直驱五轴联动数控转台性能的重要手段。该文从实际出发,系统性地介绍了一种直驱摇篮转台的装配过程和关键技术,通过对直驱摇篮数控转台的刹车模组、C轴模组、A轴模组的精度调整及装配工艺技术的探索研究,解决了刹车模组和A轴双电机同驱控制的装配技术关键难点,并对刹车模组的刹车距离进行了设计,为数控转台核心装配工艺技术提供了理论依据。所研究内容对于该类型产品的装配技术的深入研究具有非常好的借鉴意义。     

航空转台通用控制系统设计与研究

航空转台作为航空系统必不可少的检测工具，多型部件都会将其作为动态测试的主要工具，使用频次极高。根据功能不同，转台类型也多样化，以空间三维为基准大体可分为单轴、双轴、三轴转台，根据不同转台需配有相应控制系统，根据旋转精度、运行速度、极限误差的不同，控制系统都会有所不同。现阶段都是一台转台配一台专用控制设备，造成设备利用率低、占用空间大、购买与维护成本高。针对此次问题，通过深入研究控制系统的硬件模块、工作机理，设计转台通用控制系统。