HIPSN陶瓷磨削力试验研究与仿真

为探索金刚石砂轮磨削HIPSN(热等静压氮化硅)陶瓷时,磨削工艺参数对法向、切向磨削力的影响情况。设计正交试验重点研究磨削深度、砂轮线速度、工件进给速度等磨削工艺参数对法向、切向磨削力的影响规律,同时基于ABAQUS建立单颗金刚石磨粒切削HIPSN陶瓷有限元仿真模型,将试验结果与仿真结果进行对比。结果表明,提高砂轮线速度、减小磨削深度、降低工件进给速度,法向、切向磨削力均减小。磨削力比在(8～15)之间。试验结果与仿真输出结果基本一致,验证了该仿真模型的正确性。     

基于PMAC-PC的精密加工系统的设计与实现

介绍了应用PMAC(Programmable Multi—Axis Controller)-PC作为核心控制器,设计集成了一套新型精密加工系统。研究了直线电机的伺服控制技术和电主轴的设计制造等问题。结合直线电机的微量往复进给运动和电主轴的高速性能,实现了对椭圆零件的高速精密加工。为推动高速高精度数控机床制造技术的发展打下基础。     

基于正交实验的氧化锆陶瓷套圈内圆磨削研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮磨削氧化锆陶瓷套圈内圆,分析了各磨削工艺参数包括砂轮的粒度、线速度(vs)、轴向振荡速(fa)和径向进给速度(fr)对氧化锆套圈内表面粗糙度的影响。利用正交实验,通过回归分析得到加工表面粗糙度的回归方程。实验结果表明,金刚石砂轮的粒度是对加工表面粗糙度影响最大的因素,随着砂轮粒度的减小,加工表面粗糙度呈明显下降的趋势,而砂轮的线速度、轴向振荡速和径向进给速度的变化对加工表面粗糙度的影响均不显著。     

高速磨削用陶瓷轴承电主轴单元的动特性分析

电主轴的结构设计、动态特性在很大程度上决定了高速磨削加工的精度和效率.本文针对高速磨削用陶瓷轴承电主轴进行了动态特性的研究和主轴结构的优化,用传递矩阵法对其动力学性能进行了计算分析,并利用有限元分析软件ANSYS对实验用陶瓷轴承电主轴进行了动特性分析,结合PNAC控制下高速精密磨削实验系统进行了陶瓷轴承电主轴的振动性能实验.     

磨削力对HIPSN陶瓷磨削亚表面裂纹的影响

采用金刚石砂轮是磨削热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷最常用的加工方法,但是被磨零件亚表面常常伴随裂纹、崩碎等加工损伤,因此研究裂纹扩展一直是工程陶瓷的热点问题。对磨削加工后的HIPSN陶瓷亚表面裂纹进行探究,分析其在磨削加工过程中产生裂纹的原因以及去除机理,研究结果表明在磨削过程中对裂纹进行适当的控制,可以提高陶瓷零件的可靠性。设置单因素实验,对不同磨削参数下HIPSN陶瓷的磨削力进行测量,通过扫描电镜(SEM)对亚表面裂纹和表面形貌进行观察,分析磨削力对亚表面裂纹的影响。实验结果表明:磨削力随着砂轮线速度的增大而减小,随着工件进给速度和磨削深度的增大而增大;当磨削力变大时,陶瓷亚表面裂纹扩展程度增加,表面形貌变差。在粗磨加工HIPSN陶瓷时,可以通过减小工件进给速度和磨削深度,提高砂轮线速度的方法来降低裂纹的扩展程度,能够有效降低后续工艺的加工时间和难度,提高表面质量。     

高速内圆磨削电主轴动态性能试验及分析

针对内圆磨削电主轴高转速高精度低温升的需求,设计了一款高速内圆磨削电主轴,通过建立考虑轴承圆度误差与谐波次数的电主轴有限元模型计算电主轴动态精度与动态特性,确定最佳轴承预紧力与轴承跨距。采用局部法计算轴承损耗发热,基于移动热源法结合有限元方法建立高速球轴承的热分析模型,分析了轴承在预紧条件下的轴承温升,验证了轴承预紧力的正确性。最后通过轴承振动试验验证了电主轴动态热态性能模型的可靠性。     

氧化锆陶瓷轴承套圈内圆磨削力的试验研究

用金刚石砂轮对氧化锆陶瓷套圈内圆的磨削试验来研究砂轮线速度、砂轮粒度、轴向振荡速度和磨削深度对磨削力的综合影响,从而提出陶瓷内圆磨削力的数学模型。首先采用正交法设计出不同参数下的实验方案,然后通过Kistler旋转测力仪对磨削力进行实时测量,最后利用Matlab软件对所得数据进行求解。得到了内圆磨削力的数学模型,该模型可用来进行磨削力的预测,并且提高加工效率。通过数学模型可以看到,在给定的几个对磨削力具有影响的参数中,磨削深度对法向磨削力的影响最大,砂轮线速度对切向磨削力的影响最大。通过试验验证,该磨削力的数学模型的误差在10%以内,对生产实践具有一定的借鉴意义和指导作用。     

基于PMAC-PC下的磨削加工测控系统

简单介绍了PMAC的基本原理,通过PMAC作为控制器集成了一套测控系统,并编制了相应的上下位机软件,利用PMAC的在线测量结合时基控制功能,实现了椭圆形零件的高速磨削精密加工,为推动PMAC在高速高精度数控机床中的应用打下了基础。     

基于PMAC时基控制的椭圆形零件的高速精密磨削

文章就实现椭圆形零件的高速高精密磨削的问题,提出了采用PMAC时基控制的实验方法.用开放式控制器PMAC对机床高速进给单元及电主轴进行控制,并以此集成了一套磨床数控系统.以磨削椭圆形零件为例,在此磨床上进行了椭圆形零件的磨削加工,得出了良好的实验结果,为解决非圆零件精密磨削提供了一种实用方法.     

一种PMAC-PC运动控制卡的硬件结构与运行机理分析

研究了一种8轴PMAC-PC运动控制卡的硬件体系结构,说明了各个硬件单元的功能和整个控制卡的运行机理,分析了它与主机之间所采用的ISA总线通讯方式;并且详细讨论了双端口RAM配件卡与PMAC-PC之间的运行机制.这些分析研究对于系统调试和自主设计与开发此类运动控制卡的软硬件都具有参考和借鉴意义.     

HIPSN轴承套圈内表面磨削力的测试与分析

采用树脂结合剂金刚石砂轮对热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷轴承套圈的内表面磨削,通过磨削力的测定以及磨削力比和比磨削能的计算,分析陶瓷材料的去除机理.该试验中陶瓷材料的去除机理以脆性去除为主并伴随有塑性去除;减小径向进给速度、提高工件转速可以增加切向磨削力,增加塑性去除,改善磨削表面质量.     

基于PMAC的活塞车床开放式数控系统

文章简要介绍了多轴运动控制器PMAC的结构及功能,设计了由直线电机驱动的X轴进给机构,并在此基础上重点论述了基于IPC＋PMAC的活塞车床数控系统的硬件和软件设计。     

基于PMAC的二维搅拌摩擦焊开放式数控系统研究

介绍了基于PMAC运动控制卡的5轴控制开放式数控系统,设计了二维搅拌摩擦焊接设备的具体结构,研究了控制系统的硬件结构和软件结构,介绍了通讯软件的开发方法,设计了用户界面,实现了对5轴联动的二维搅拌摩擦焊设备的控制。     

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。     

基于PMAC的轧辊磨床数控系统的开发

介绍应用PMAC运动控制器进行轧辊磨床数控系统开发，阐述PMAC相关功能在轧辊磨床上的合理应用，以及轧辊磨床数控系统的软硬件设计，为同类研究提出一条有效途径。     

基于PMAC打磨机进给伺服系统的研究

基于PMAC建立打磨机进给伺服模型,实现PID控制;通过Matlab对该模型进行仿真,利用衰减曲线法进行PID参数整定;设计陷波滤波器,有效抑制系统共振频率.仿真所得结果为工程设计提供了理论参考,利用Matlab仿真PMAC的PID伺服算法也是一种新的尝试.