数控双驱二维工作台的控制方法与联合仿真研究

文章针对双驱二维工作台的同步控制方法进行研究,建立并分析了基于扰动补偿的改进交叉耦合双驱同步控制策略;结合ADAMS软件和Matlab软件,建立了数控双驱二维工作台的机械系统和控制系统模型,研究讨论多种数控双驱二维工作台的同步控制方法,利用机电联合仿真技术对不同双驱同步控制系统方案进行仿真,并将联合仿真结果与传统伺服系统仿真的结果进行对比分析;最后进行双驱同步进给实验,实验结果表明:基于扰动补偿的改进交叉耦合的双驱同步控制比传统交叉耦合控制的同步精度更高,并且采用的机电联合仿真能够更加准确地分析工作台进给系统的动态特性,为双驱二维工作台的同步控制方法研究提供了更加可靠的依据。     

双驱动同步控制策略测试与分析

针对双驱同步进给系统高精度、高稳定性的需求,建立双驱伺服进给系统闭环模型,在主从和交叉耦合两种同步控制策略下分别进行双驱进给系统的仿真和对比分析。同时搭建双闭环反馈的同步控制测试平台,进行同步超差监控系统的设计,采用混合式回零解决双驱动高精度同步回零问题。在测试平台上完成双驱同步实验,测量工作台在不同进给速度下的两轴不同步误差。测试结果表明:双驱在换向时同步误差最大;随着进给速度的增加,主从控制下的双驱同步误差变化较为明显,交叉耦合控制下同步误差基本保持不变;交叉耦合控制下的双驱同步误差较小,同步性能好;混合式回零可以减小两轴之间不同步误差,提高同步精度。     

负载惯量对双驱进给系统同步误差的影响分析

以精密卧式加工中心Z向双驱进给系统为研究对象,研究两轴摩擦力不同及重心偏移的情况下负载惯量对双驱进给系统同步误差的影响。首先,根据其结构及运动特点,建立其全闭环仿真控制模型;其次,利用Matlab/Simulink软件,分析了机械系统各结构参数和速度及加速度与同步误差之间的关系;最后,通过测量MCH63 Z向双驱进给系统在S形位移曲线路径下的同步误差,将实验结果与仿真结果对比,验证了模型及仿真分析的正确性。研究结果可为双驱进给系统结构设计及同步误差补偿研究提供一定的理论依据。     

多因素对双驱进给系统不同步误差影响

为研究立式加工中心双驱进给系统结构参数对双轴不同步误差影响规律,以立式加工中心KSMC1250双驱进给系统为研究对象,通过对双驱进给系统动力学分析,建立双驱进给系统不同步误差数学模型,该模型考虑丝杠导轨间距、摩擦等因素;建立动态仿真模型,分析双驱进给系统结构参数对双轴不同步误差的影响。结果表明,在数控机床双驱进给系统结构设计时,应尽量增大丝杠导轨间距,主轴箱部件重心的偏心参数尽量小,且减小主轴箱部件质量,以减小两轴不同步误差,从而提高数控机床加工精度。研究结果为数控机床双驱进给系统结构设计先进控制策略提供参考。     

铣车加工中心双驱进给系统静动态特性分析

以铣车复合加工中心双滚珠丝杠进给系统为研究对象,基于有限元方法对其进行静动态特性分析。建立了滚珠丝杠进给系统机械模型,对双驱进给系统提出了一种改进方案,通过静动态特性分析验证了改进方案。分析结果表明该改进方法能够有效的提高双驱进给系统的静动态特性,为双驱进给系统的合理使用和静动态特性的提高提供了可靠的理论依据。     

双驱进给系统热误差仿真分析及试验

为了研究双驱伺服进给系统热变形对双丝杠不同步误差的影响,建立了有限元仿真模型。分析了进给系统稳态温度场,通过改变电机转速,分析在不同进给速度下系统达到热平衡的时间和其热变形,得到了双丝杠不同步误差变化规律。使用Renishaw激光干涉仪测得MCH63试验台在不同转速下不同步误差的变化情况,同时将试验结果与有限元分析结果对比。仿真与试验结果表明:双驱结构易造成温度场分布不均而产生不同步误差;随着电机转速的增加,双丝杠达到热平衡时其温度差和不同步误差也会增加。有限元仿真和试验的增幅差值在14%以内,并呈现波动减少的趋势,说明有限元建模和分析的可靠性。因此,该研究可为预测双丝杠进给系统不同步误差提供一种可行的方法。     

直流速度饱和同步调速系统在焊接变位机上的应用

为适应焊接工业生产需要,焊接变位机回转工作盘调速范围要求越来越宽、精度要求越来越高。在传统的双驱控制方式中,无论是交流变频调速还是普通直流调速,均不能很好地解决工作盘低速转动时速度不稳定的问题,易出现爬行现象。改进了双驱直流调速控制方法,采用双驱直流速度饱和同步控制方式,在提高调速范围的同时,有效地解决了回转工作盘爬行问题,使工作盘运行平稳可靠,能极大提高焊接变位机的应用效能。     

基于Lyapunov直接法双驱永磁运动载体的应用研究

中小型管道特别是热力管道内部质量在线检测不便,实现难度较大。为解决此问题,针对所需环境要求,设计一种将永磁吸附双半球式应用于钢板质量及厚度检测的运动载体。通过分析其在不同平面和曲面上的受力,建立动力学和运动学模型、设计控制率。利用Lyapunov直接法验证该机构的行走稳定性。设计物理样机,并在不同曲面和平面上进行实验,实验结果和仿真效果几乎相同,验证了双驱永磁运动载体的可行性和实用性。     

型钢全轧程仿真软件的开发与应用

型钢轧制是一个连续的过程,单工序仿真分析存在效率低、精度差的问题。针对单工序仿真存在的不足,通过捕捉模型拓扑关系特点,进行了温度继承、轮廓提取等关键技术的研究,开发了型钢全轧程仿真分析软件。统计表明,单工序仿真分析其前处理时间是全轧程仿真分析软件的10倍左右,与现场实际结果相比,形状误差为8%~10%,轧制力误差为35%~40%,而全轧程仿真分析软件的形状误差为3%~5%,轧制力误差为5%~10%。该软件在现场得到广泛应用,解决了诸多型钢质量难题,降低了型钢产品开发难度。     

单颗磨粒磨削钛合金TC4成屑过程仿真研究

采用有限元模拟技术对钛合金TC4材料的单颗磨粒磨屑形成过程进行了仿真研究.研究表明:钛合金TC4在单颗磨粒磨削过程中发生绝热剪切,形成锯齿状磨屑;磨削过程中单颗磨粒磨削力成周期变化;磨粒负前角增大,锯齿化程度加深;磨削速度提高,磨屑剪切带宽度减小;仿真分析得到的磨屑形态与实验结果相一致.     

7A52铝合金单双丝焊工艺对比分析

采用ER5356焊丝对7A52铝合金厚板进行单、双丝气体保护焊工艺对比。对单双丝焊焊接接头的变形、显微组织、焊缝硬度和拉伸性能进行了试验分析。结果表明,双丝焊焊接接头变形小;双丝焊焊缝与单丝焊焊缝相比,组织更为细小致密,热影响区较窄;焊缝区硬度高于单丝焊焊缝;焊缝抗拉强度比单丝焊焊缝提高了7．7％。由能谱分析得知采用双丝焊工艺可抑制锌的挥发。     

复合型深孔加工机床的研究

现代深孔加工机床加工方式分为外排屑（枪钻）和内排屑（BTA钻）两种,他们的供油通道和排屑通道相反、钻孔直径范围大小不同。研究了双主轴双导向型、单主轴双导向型、单主轴单导向型3种结构的复合型深孔加工机床,比较了这3种结构机床的优缺点。采用BTA和枪钻两种加工方式,可完成复杂机械零件较大孔径范围的深孔加工。     

双光束激光焊匙孔动态特征分析

文中研究了高功率单光束激光焊与双光束激光焊过程中匙孔动态特征的差别. 结果表明,单光束激光焊及双光束激光焊接过程中匙孔均处于从产生到湮灭的剧烈波动的过程,不同于单光束激光焊匙孔的形成、长大、维持、缩小、湮灭过程,双光束激光焊的匙孔还存在分离长大及合并缩小的过程;在相同的焊接参数及焊缝具有相同熔深的条件下,双光束激光焊匙孔的波动频率约为单光束激光焊的2/3,单光束激光焊匙孔的开口面积均值约为双光束激光焊匙孔开口面积的1/2,开口面积的波动变异系数约为单光束激光的2倍,即双光束激光焊过程中匙孔较单光束激光焊的具有较高稳定性.     

双阀芯挖掘机铲斗联液压系统特性分析

介绍了双阀芯多路阀和单阀芯多路阀的不同点,对双阀芯多路阀进行了原理分析和数学建模,通过AMESim和ADAMS软件对双阀芯多路阀挖掘机和单阀芯多路阀挖掘机的铲斗联液压系统进行了联合仿真分析,并分别对两台挖掘机做了实验测试,仿真和实验结果表明,双阀芯多路阀挖掘机整体性能更优。     

水下机器人柴电动力系统可靠性研究

大型化是未来水下机器人发展的重要趋势,大排水量水下机器人多采用柴油机作为动力系统的动力源。本研究面向水下机器人柴电动力系统在设计过程中选用单套或双套柴油机组技术方案的问题,进行系统可靠性分析,对比单套柴油机组与双套柴油机组在不同工况下的系统可靠度。结果表明:巡航状态下双套柴油机组可靠度较单套柴油机组提高25%以上;高速航行状态下双套柴油机组可靠度较单套柴油机组降低最大可达31.2%;巡航状态与高速航行状态各占全部工作流程一半时,双套机组的系统可靠度与单套机组的系统可靠度相同。     

Ni-P/Ni-W-P双层镀层宏观和微观耐蚀性研究

采用恒电位极化法结合特殊点微观扫描的方法研究了Ni-P/Ni-W-P双层化学镀层的宏观与微观耐蚀性能.研究表明,Ni-P/Ni-W-P双层镀层的阳极极化曲线具有相当稳定的钝化区,较之相同配方的Ni-W-P单层镀层具有更小的维钝电流密度.两种镀层的腐蚀都是由胞状物开始,并逐渐向边界扩展.     

双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法

为优化双丝脉冲MIG焊的焊缝成形质量,提出双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法,构建基于DSP的双丝脉冲MIG焊的双脉冲数字化交替相位协同控制系统,对双丝脉冲MIG焊的单脉冲和双脉冲焊接进行平板堆焊试验.结果表明,双丝脉冲MIG焊双脉冲焊接系统实现了稳定的双脉冲焊接过程,焊缝成形良好.对单脉冲和双脉冲焊接所得焊缝的横截面宏观金相对比分析结果表明,双脉冲对焊接熔池有很强的搅拌作用,双脉冲焊接所得焊缝晶粒比单脉冲焊缝晶粒更小,说明双脉冲具有细化晶粒的效果,证明在双丝脉冲MIG焊中应用双脉冲有一定的优化作用.     

双胶片射线照相技术试验研究

介绍双胶片技术试验的方法和结果,对单片曝光、双片曝光(有中屏)单片观察和双片曝光(无中屏)单片观察等方法进行了比较,试验结果表明了双胶片技术的优点。     

氧化次数对制备多孔阳极氧化铝膜的影响

在8℃、0.3 mol/L浓度的草酸电解液中,施加40 V直流电压,采用两步阳极氧化法在高纯度铝箔上制备了多孔阳极氧化铝（AAO）膜。用场发射扫描电镜（FESEM）对一次、二次氧化制备的多孔氧化铝膜的表面形貌进行了表征。用XRD对原始铝箔及用二次氧化法制备的氧化铝膜的相结构进行了表征。用TEM观察了扩孔后多孔膜的通透性。结果表明,用二次阳极氧化制备的多孔膜明显比用一次法制得的更规则、有序和更厚,为非晶态的Al2O3。     

Microstructural characterisation of double pulse resistance spot welded advanced high strength steel

The effects of single and double pulse resistance spot welding on the microstructures of an advanced high strength automotive steel are presented in this work. The double pulse welding schemes partially remelt the primary weld nugget and anneal the area at the fusion boundary of the nugget. The effects of the annealing treatment on the segregation and the microstructure have been studied by electron probe microanalysis (EPMA) in combination with electron backscatter diffraction (EBSD). Results show that phosphorus has been redistributed at the primary weld nugget edge of the double pulse welds, while the mean block width and ellipticity of the prior austenite grains were smaller in welds subjected to double pulsing compared with single pulse weld. A favourable failure mode was obtained for the double pulse welds although behaviour did not correlate with the measured grain size.