滚齿机主轴-立柱动态特性分析

针对滚齿加工切削力大,对主轴-立柱刚度要求高的特点,以一台小模数滚齿机为对象,在考虑结合面刚度特性的基础上建立了其主轴-立柱有限元模型,并对主轴、立柱及主轴-立柱系统进行了模态分析和谐响应分析。分析结果表明:该机床整体刚度良好,能满足齿轮加工的需要,但主轴、导轨和滚珠丝杠为其刚度薄弱环节,低频时主要表现为主轴振动,高频时主要为导轨和丝杠振动并会引起立柱振动频率的降低,且主轴-立柱系统的整体性能在很大程度上受到结合面动力学特性的影响;此外法向切削力也是引起滚刀主轴变形的重要因素。     

基于PC和运动控制卡的数控雕铣教学实验系统开发

制造系统的自动化、智能化要求对传统的加工设备进行数控化改造升级。PC+运动控制卡的结构型式已成为普遍采用的结构。开发了一个基于PC和运动控制卡的数控雕铣教学实验系统,具有运动控制卡参数设定、雕铣系统相关参数设定、坐标映射、译码、词法和语法检查、刀具轨迹动态显示等功能,系统具有较高的通用性、易操作性和可靠性。     

新科发公司研制的新型珩磨机已批量生产

南京新科发机电设备制造有限公司新研制成功的HMK5000型珩磨机现已批量生产。HMK5000型珩磨机属双导轨双变频卧式珩磨机，主要针对重量超过3kg或孔径超过Ф40mm的零件加工。整机外型设计新颖，采用德国FAG轴承，提高了设备的精度等级；变频器采用英国欧陆的产品，输出功率大；主轴部分整体铸造，确保珩磨的高精度；设计上采用双导轨，刚性非常高，适合珩磨缸套、     

正倒立车设计及关键技术研究

为实现盘类零件的自动化加工,设计具有上下双主轴的正倒立车的主机结构及机械传动机构。为克服卡盘卡爪间隙导致的工件轴向跳动误差,研究斜柱后拉式卡盘的工作原理,推导其夹紧力和后拉力的计算公式。为实现正倒立车自动化下料功能,在刀架的工位上设计气钳机构,并研究具有气钳机构刀架的刀具干涉图。设计正倒立车控制主轴卡盘和刀架松开夹紧动作的液压气动系统。以汽车刹车盘零件为典型应用实例,分析基于正倒立车的盘类零件的加工工艺。     

用于电火花数控加工的四轴控制卡设计

分析了电火花数控系统加工工艺特点对运动控制卡的特殊要求和通用运动控制卡的缺陷,开发出一种基于高速PCI总线的,以高性能微控制器＋专用运动控制芯片相结合形式的运动控制卡.论文针对电火花加工对数控系统的特殊要求,着重讨论了四轴运动控制卡的设计,以及可靠性和实时性的保证.     

4轴精密数控电火花成形机的设计开发

介绍了一种新型的4轴精密电火花成形机,该机床主体结构采用立柱式布置方案,主轴和进给系统分别采用电主轴和直线电机驱动;机床控制系统采用基于PC的开放式数控系统,工作台传动采用半闭环控制方案,主轴进给采用全闭环控制方案;并开发了基于Windows操作系统的控制软件.     

曲轴非圆截面开放式数控车削系统的研究

以车削曲轴非圆截面零件为例,提出一种刀具非圆切削速度模型。基于PC机和PMAC运动控制卡开发非圆截面数控车削系统。在x方向加装直线进给系统,实现刀具的高速往复运动。通过分析截面轮廓信息、x轴进给部件跟随主轴圆光栅反馈角度信号运动,以确定刀具运动轨迹。该车削数控系统在汽车非圆曲轴加工生产线上投入应用,极大地提高了生产效率。     

基于数控纵切机的骨钉加工研究

分析骨钉的结构特点及加工要求,结合典型实例,给出基于数控双主轴纵切机的骨钉加工工艺。提出用于骨钉加工的数控双主轴纵切机的主机和刀具布置结构。利用齿轮、滚珠丝杠、力矩直驱电机,设计动力刀具、伺服进给轴、主轴的传动机构。制造样机,并将样机应用于实际生产。研究结果有助于数控纵切机在骨钉加工行业的应用。     

EPS双平面线切割系统的开发

针对固高GE400-SG运动控制卡的特性,提出了基于GE400-SG控制卡的双平面聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)线切割硬件系统设计以及运动控制软件的开发方案,同时提出了EPS线切割系统中的运动控制策略和算法,整个系统具有良好的实时性和准确性。     

PMAC运动控制卡在动态运动控制中的应用

针对动态运动控制越来越高的精度和快速性要求,给出一种基于PMAC运动控制卡的控制方法。介绍PMAC运动控制卡的性能、特点和工作原理,阐述动态试验控制系统的组成、工作原理和基于PMAC运动控制卡的动态试验运动控制系统的软硬件组成,并给出PMAC运动控制卡实现的正弦运动轨迹的模拟结果。结果表明,基于PMAC运动控制卡的控制系统能够满足动态运动实验的精度和快速性要求。     

西门子Simotion运动控制器在普通卧式镗床中的应用

本文介绍了西门子Simotion运动控制器在普通卧式镗床中的应用。在不改变镗床主要机械结构前提下,主轴使用变频控制器取代了传统的机械齿轮调速,进给轴利用闭环的伺服驱动技术,实现点到点精确定位,多种自动加工循环功能。通过应用先进的运动控制技术,将普通镗床改造成一款高精度,低消耗的半自动加工机床。     

大型立式珩磨机液压控制及冷却系统设计

设计了一种新型大型立式珩磨机液压控制系统,可以完成珩磨头线速度闭环控制、油石压紧力闭环控制。给出了设备的液压控制原理图及冷却系统原理图,着重介绍了珩磨机运行过程中的两缸运动控制原理、控制方法及柴油冷却系统的设计等。     

基于VB6.0的电解加工机床控制系统设计与实现

为实现电解加工机床自动控制,提高加工精度,针对复杂零件电解加工控制要求,设计了控制系统。采用PC机、数据采集卡和运动控制卡等硬件实现集成控制,并采用VB6.0软件平台对主控制系统软件进行设计,主要包括软件控制界面的设计、伺服驱动器参数的设置和单轴独动、多轴联动的控制程序设计,并根据实际应用添加手动加工、自动加工和故障诊断等功能。最后,通过基于该控制系统软件的加工实验,评估工具阴极的进给定位精度和试件的加工质量情况,以确保软件运行的可靠性和稳定性。实验结果表明:工具阴极的进给定位精度能够达到±0.005 mm,试件加工后的缝宽尺寸为0.278 mm,满足尺寸精要求,反映出控制系统可靠性高、稳定性好。     

基于SERCOS-Ⅱ的机床数控系统实时通信与同步控制研究

现代数控机床和加工中心对实时接收数据和同步运动控制提出了更高的要求.论文对脉冲式数控系统进行简要述评的基础上,提出了基于SERCOSⅡ串行实时总线通信的机床数控系统架构:以运动控制器为主站,进给伺服驱动器为从站的主从式环形网络,并以通信周期为基准协调该多CPU结构.论文将提出的系统用于XKHL650型立式加工中心数字化控制,并提出了各进给轴伺服驱动电流环同步控制方法.该方法使各进给轴伺服驱动电流指令达到1μs的同步精度,从而保证了机床各进给轴动作的一致性.实验和加工运行表明基于SERCOSII总线通信的数控系统满足高实时性高精度的加工要求.     

复合材料内腔数控钻孔机床控制系统设计

针对复合材料内腔钻孔加工过程中因人工钻孔引起的孔位置精度差、效率低等问题,设计了一套五轴联动机床闭环控制系统。在该系统软硬件设计过程中充分考虑了加工稳定性、可靠性、精确性。结合工件加工位置和机床结构,以数控系统为控制核心,在PC端精度补偿系统、数控位置指令、伺服控制系统共同作用下实现闭环控制自动补偿定位误差,并保证加工精度。通过试验对钻孔过程中定位精度进行验证,结果表明:钻孔质量和加工效率满足复合材料内腔钻孔加工要求,该系统具有一定的实际应用价值。     

汽车齿轮车削和滚齿复合机床研究

根据汽车行业对高精度齿轮的需求,通过自主创新的途径,重点攻克了车削和滚齿复合机床总体结构、机床数控系统、高速干式滚切工艺系统温度场控制、硬质合金高速干切滚刀等关键技术难题,研发一种汽车齿轮高精度高速车削和滚齿复合机床。机床采用基于运动控制卡的开放式数控系统,采用3种方法减少滚齿加工机床热误差变形,采用三合一组合齿轮加工刀具。将齿轮加工的全部工艺集成在一台机床内,能通过一次装夹完成车削、滚齿和去毛刺加工。由于节省了上下料时间,生产效益得到了很大的提高,实现了齿轮滚切高效、高精度、节能环保加工。     

基于PC的全软件雕铣机数控系统设计及实现

为简化雕铣机数控系统的硬件结构、降低硬件成本、增强可拓展性,基于PC平台提出一种全软件数控系统的设计方案。搭建雕铣机数控平台,构建以Linux+Xenomai双内核实时系统为基础的EtherCAT主站。在Linux域中基于Qt开发数控系统软件,设计UI界面、逻辑处理、运动控制、功能接口等模块;在Xenomai域中基于实时函数库开发硬件驱动程序,设计进程通信模块和定时驱动模块,重点说明采用有限状态机开发的定时驱动模块程序。阐述数控加工工作流程,进行系统性能测试和加工实验。结果表明：该系统实时性强、运行稳定,可满足雕铣机的数控加工要求。     

基于恒主轴电流的机床自适应控制系统的设计

以TwinCAT3开放式数控系统为平台,设计一套恒主轴电流自适应加工系统。系统功能是在用户输入期望的目标负荷条件下,计算出合理的进给速度。首先研究机床主轴系统的力学关系以及主轴电机电流与切削负荷的关系;其次进行自适应控制系统方案的设计,采用离散非线性系统的自适应RBF控制;最后利用TwinCAT3能与Simulink进行实时通信的优点,通过搭建Simulink模型的方法实现了系统的设计,并且考虑了负荷突变的情况。最后通过具体加工,验证了系统的有效性。     

微细超声加工机床运动控制系统设计

微细超声加工机床设计包括硬件设计与运动控制系统设计,运动控制系统是机床的核心组成部分,直接或者间接地影响到加工质量与加工效率。采用宏微复合的硬件设计结构能有效地保证运动控制精度,针对精密微三维运动平台,基于LabVIEW开发了微细超声加工中的运动控制系统,该系统包括初始化模块、粗对刀模块、精确对刀模块、绝对坐标实时显示模块、数据采集模块与加工模块。将微细工具所受的实时力与微三维运动平台的运动结合形成闭环控制,能有效地实现精确对刀以及恒压力进给加工。最后,对控制系统进行了测试,研究了恒力控制范围与增量位移、进给速度、回退速度之间的关系。     

基于开放式数控系统的CGM6125机床数控化改造设计

基于开放式数控系统对CGM6125机床进行数控化改造,机械结构方面,改变了机床各坐标轴原有的传动方式,设计了新的传动方案;控制方面,确定了"运动控制器+PC"型控制方案,由工业PC机进行控制,通过运动控制器将插补及运动指令分别发送给伺服驱动器,伺服驱动器根据反馈及指令实时控制电机的运转速度和角位移,从而控制机床各轴的运动轨迹;开放式数控系统的人机交互方面,建立了开放式数控系统的软、硬件结构,通过对运动控制器的接口函数进行编程,在Delphi平台上开发了开放式数控系统应用程序,实现了机床各种数控功能。