用于非圆表面磨削加工的高速数控磨床设计

利用PMAC（Programmable Multi-Axis Controller）-PC开放式数控系统作为核心控制器，设计集成了一台新型高速精密磨床。探讨了直线电机的伺服控制技术和电主轴单元的设计制造等问题；通过高速磨削实验研究，分析了整机的动态性能；应用PMAC时基控制法，实现了对椭圆零件的高速精密加工，为非圆截面工件的精密磨削加工提供了好的解决方案，推动了高速磨削加工新技术的发展。     

椭圆零件精密磨削中微进给机构的设计与应用

进给机构是精密加工和超精密加工的关键技术.直线电动机具有高频响应好,行程较大,高精密度等优点.设计并通过可编程多轴运动控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)控制其作为开放式实验磨床的微进给单元,响应性能优越;利用PMAC的时基原理控制微进给机构实现了椭圆零件的精密磨削加工.     

PMAC时基控制在非圆零件车削中的应用

为提高曲轴非圆截面零件的加工效率和质量,提出了并构建了基于PMAC多轴运动控制器的非圆截面车削数控系统结构,着重研究了PMAC运动控制卡的时基协调控制功能.采用时基跟随来实现对两个坐标系中的直线电机和主轴位置控制的时序相位协调控制,以完成非圆截面的自动车削.该数控系统在非圆截面零件车床中得到了应用.     

基于PMAC控制的直线电机精确定位

简述了直线电机作为微进给机构的优越性;通过集成的开放式实验磨床,介绍了PMAC(Programmable Multi—Axis Controller)运动控制器及基于PMAC下直线电机的伺服控制方法,验证了直线电机在PMAC控制下伺服性能优良,从而可以在非圆截面零件的高速磨削加工中实现精确定位。     

非圆截面数控车削技术研究

针对非圆截面加工中需要解决的问题,提出了一种基于直线电动机的刀具高速摆动加工机构,对机构进行运动学分析,实现刀具恒切削角度加工.采用PMAC(Programmable multi-axis controller)时基控制法,实现刀具进给和工件旋转的协调控制,完成非圆截面的自动车削.该方法在非圆截面数控车床中得到了应用.结果表明,非圆截面加工精度和效率得到了提高.     

PMAC在高速精密加工中的应用

介绍了开放式运动控制器PMAC的结构及原理。阐述了PMAC的时基触发控制功能以及PID调节,并将此控制器作为实验磨床的数控系统。通过实验,研究分析了基于PMAC的高速精密磨削数控加工,为实现PMAC在高速精密加工中的应用打下基础。     

内燃机活塞裙部车削加工研究

通过对内燃机中凸变椭圆活塞零件的分析,提出了一种新型的适合于中凸变椭圆活塞截面车削加工的方法-采用通用伺服系统加高频震荡系统构成的混合系统,有效的提高了加工速度和加工质量.在比较了目前的椭圆插补算法的基础上,设计了一种采用极坐标的、适合于本车削加工系统使用的新型的中凸变椭圆活塞截面车削加工插补算法,计算简单,运算精度高,可以满足当前数控加工高速高精度的要求.     

基于自抗扰控制的非圆截面数控车削

针对普通方法加工非圆截面零件时存在的问题,提出了基于直线电机的刀具高频响驱动机构,分析了非圆截面加工时刀具前角变化的问题,设计了一种双电机驱动刀具进给机构,并对机构进行运动学分析,为减小跟踪误差,机构控制采用了自抗扰控制控制技术。车床控制系统采用PMAC(Programmable multi-axiscontroller)时基控制法,实现刀具驱动进给和工件旋转的协调控制,完成非圆截面的自动车削。实验结果表明,基于自抗扰控制的非圆截面车削加工精度和效率得到了提高。     

基于自抗扰控制的变速非圆车削技术研究

为了抑制非圆截面工件加工时的颤振,将变速加工应用于非圆截面车削中,设计了变速车削系统结构,分析了变速车削抑制颤振、提高稳定性的机理,设计了适于变速非圆车削的直线伺服单元,单元控制采用自抗扰控制技术.车床控制系统采用PMAC(Programmable multi-axis controller)时基控制法,实现刀具驱动进给和工件变速旋转的协调控制,完成非圆截面的变速车削.结果表明,直线伺服单元能很好地跟踪刀具目标值,非圆截面车削加工精度和稳定性得到了提高.     

十字双滑块车削辅助机构设计及应用

在普通车床上加工椭圆截面零件,一般误差较大.通过对正弦滑块机构运动轨迹的分析,文中介绍了一种椭圆截面零件车削辅助机构的设计,并计算分析了该机构工作时运动特性和刀具前后角的变化,从而说明了零件成形的可行性.该机构结构简单,制造成本较低,使用方便,可加工不同形状的椭圆.因此,具有一定的使用推广价值.     

基于PMAC运动学的并联机构力控制研究

对于冗余并联机构,由于位置误差的存在,如果只控制关节位置可能在系统内部产生较大内力,甚至破坏系统结构。而构建力控制系统往往需要修改整个控制系统。通过对PMAC运动控制器计算机理的深入分析研究,提出了一种简便的力控制的实现方法。首先分析了力控制的机理,然后研究了力控制的正反解实现的方法,最后给出了力控制实现的实例。结果表明,该方法可以方便的实现力控制系统的构建和修改。该研究为并联机构的力控制提供了一种新方法。     

基于PMAC的配色滴液机控制系统设计

介绍应用PMAC（Programmable Multi Axis Controller）运动控制器进行配色滴液机运动控制系统的设计，简要介绍了PMAC运动控制器的特性．具体阐述了对于PMAC功能在配色滴液机上的合理使用．以及运动控制系统的软硬件设计。     

基于PMAC的数控机床手轮功能的实现

PMAC是当今工业领域最常用的运动控制器之一,而在基于PMAC的数控系统开发过程中手轮功能的实现是常见问题.文中在基于PMAC所提供的位置跟随功能的基础上,提出了基于＂PMAC＋PC＂的硬件结构,并结合PLC技术与Visual C＋＋技术,设计了手轮的控制程序,实现了手轮的位置和速度跟随功能.     

基于PMAC卡的五坐标多功能激光加工机床控制系统

主要介绍所设计的基于PMAC-PCI卡的五坐标多功能激光加工机床控制系统,从硬件的连接到软件的设计均进行了分析。通过利用PMAC卡所带的双端口RAM、前后台PLC功能等,实现了工控机与PMAC卡快速可靠的通信,实现了面板上功能按钮的操作功能和手脉手动控制相应电动机转动等功能,使数控系统性能全面、稳定、可靠。     

基于双端口RAM的数据实时采集与显示的研究

提出了一种基于TurboPMAC双端口RAM的高速数据采集与显示方法。介绍了Win32应用程序与PMAC之间的通信原理、双端口RAM通讯原理和数据的采集以及TurboPMAC与IPC机通信等技术;实现了在VB．NET环境下显示各种轴位置、速度和跟随误差等数据的功能,并可根据数据分析系统的性能指标,为系统的校正和补偿提供可靠的依据。在模拟平台控制系统中应用该方法,获得了满意的效果。     

MANUFACTURING NON-CIRCULAR PARTS USING PROGRAMMABLE MULTIPLE.AXIS CONTROLLER

Successful attempt is made to solve the problem of manufacturing non-circular parts with the aid of programmable multiple-axis controller(PMAC) integrated with high-speed electrical spindle. Principles of PMAC are introduced, and an NC-grinder system is integrated based on PMAC with proper software included. Control method and integration principle are discussed. Using PMAC's online measuring and time-based controlling, high-speed and high-precision manufacture of non-circular parts is accomplished, yielding satisfactory result, which sets an important foundation for development of high-speed and high-precision NC grinder aiming at machining of non-circular parts.     

电子束选区熔化技术的控制系统设计

通过对电子束选区熔化技术控制系统的功能需求进行分析,得到了以PMAC数控卡作为控制系统下位机的控制方案,不仅可以对4个步进电机及限位信号进行运动控制,而且可以进行扫描数据的存储、下载、计算及运行.两年多的运行表明该控制方案具有较高的可靠度.     

另一类椭圆柔性铰链

本文提出了一类椭圆柔性铰链——深切口椭圆柔性铰链,其切口的宽度为椭圆的短轴,而切口的深度为椭圆的长半轴。基于材料力学中的变截面梁的弯曲理论,通过引入离心角作为积分变量,推导了计算这类柔性铰链柔度、转动精度和最大应力的计算公式,这些公式具有简洁、规范等特点,非常有利于工程设计中的计算和分析。最后,用有限元分析软件ANSYS分析了多个不同尺寸的椭圆柔性铰链。有限元方法分析结果与此解析计算公式的计算结果与吻合得很好,说明了这些解析计算公式的正确性。研究表明,这类铰链非常适合于要求高精度传动的应用场合。     

基于PMAC的贴片机控制系统的设计

介绍应用PMAC运动控制器进行贴片机运动控制系统设计，具体阐述了对于PMAC功能在贴片机上的合理使用，以及贴片机运动控制系统的软硬件设计。     

深切口椭圆柔性铰链

提出了一类椭圆柔性铰链--深切口椭圆柔性铰链,其切口的宽度为椭圆的短半轴,而切口的深度为椭圆的长半轴.基于材料力学中的变截面梁的弯曲理论,通过引入离心角作为积分变量,推导出了这类柔性铰链的转角、转动精度和最大应力的解析计算公式.这些公式简洁、规范,可用于工程设计中的计算和分析.用有限元分析软件ANSYS分析了多个不同尺寸的椭圆柔性铰链,分析结果与解析计算公式的计算结果吻合得很好.其中转角的最大误差不超过4%,最大应力的最大误差不超过5%,转动精度的最大误差不超过7%,说明了这些解析计算公式的正确性.分析结果也表明,这类铰链非常适合于要求高精度传动的应用场合.