高速加工机床直接驱动进给系统动态分析及关键技术

直线电机直接驱动方式是高速精密机床进给系统的一种理想驱动方式,它将直线电机的定子和动子分别安装在机床床身和工作台上,取消一切机械传动环节,大大提高进给系统的伺服性能。根据直接驱动进给系统的控制模型,分析了系统动态刚度的计算方法和主要影响因素,提出了提高动态性能的方法,并介绍了直线电机伺服进给系统的关键技术。     

直线进给系统负载质量对伺服动刚度影响的研究

为了研究负载质量对直线进给系统伺服动刚度的影响,建立直线电动机进给系统控制模型,利用Matlab软件对模型进行仿真,分析负载质量对直线进给系统伺服动刚度的影响规律,并结合直线进给实验装置进行验证,在此基础上提出相应的改进措施。     

基于动刚度评价的直接进给轴伺服参数优化方法

优化直接进给轴伺服参数对提高进给轴抗干扰性能具有重要作用。分析了数控系统中应用伯德图优化伺服参数存在的问题,研究了一种基于动刚度评价的直接进给轴伺服参数优化方法。通过建立直接进给轴动力学模型,给出了基于脉冲激励的动刚度测量方法,依据测量方法确定进给轴动刚度频谱图,建立了直接进给轴伺服系统动刚度模型,分析得到影响动刚度的主要因素,结合动刚度频谱图,给出了伺服参数快速优化策略。优化策略中依据动刚度频谱图判断共振点所在频段,应用电子滤波器抑制共振频段。以驱动系统为SINUMERIK 840D的自构建直线电机进给轴实验平台为对象,进行了伺服参数优化实验,实验结果表明,该方法能有效避免误判共振频段,可直接确认共振点,与应用伯德图优化伺服参数方法相比,优化后使速度环伯德图0dB频段增加58.6Hz,且首个尖峰延后11.7Hz。     

高速切削机床进给系统

介绍了高速切削机床的直线进给系统,包括电-机伺服进给和直线电机驱动的两种进给系统的结构组成、工作原理、精度和性能要求、应用范围,以及进行改进和提高的措施。     

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。     

高速直接进给轴伺服动刚度的测试研究

直接进给轴的伺服动刚度特性可影响到工件加工精度和表面质量,研究给出应用脉冲激振法测试直接进给轴伺服动刚度的方法和原理,建立了直接进给轴动刚度的计算模型,分析了伺服动刚度的影响因素,给出动刚度测试系统的构建方案。为了探索这些因素对伺服动刚度的影响规律,在自构建的直接进给轴试验台上进行了测试试验,结果表明在保证闭环系统稳定的条件下,增大速度环增益与位置环增益、减小速度环积分时间常数均有利于伺服动刚度的提高。     

双频激光干涉仪测试直线电机进给定位精度的研究

应用双频激光干涉仪对直线电机进给的定位精度进行了测试。在介绍双频激光干涉仪测量原理的基础上,对直线电机进给定位精度测试方法作了详细的描述。测试结果发现,直线电机进给的速度、加速度的变化对定位精度的影响不是很大。利用最小二乘法对各点定位精度平均值进行分段线性拟合,并对直线电机进给的定位精度进行补偿,可以较大地提高直线电机进给的定位精度。     

重复控制及其在变速非圆车削中的应用

为了提高变速非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性 ,建立了变速非圆车削的进给驱动直线电机、运动控制目标函数、主轴变速、切削力等的数学模型 ,分析了主轴变速精度对直线伺服单元控制的影响。应用重复控制理论设计了适于直线伺服单元的重复控制器 ,给出了详细的设计过程和稳定性分析 ,对控制器的性能进行了仿真分析。结果表明 ,基于重复控制的直线伺服单元能很好地跟踪变速非圆车削中刀具运动的目标值 ,能抑制波动的切削力对跟踪精度的影响。     

重复控制及其在变速非圆车削中的应用

为了提高变速非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性，建立了变速非圆车削的进给驱动直线电机、运动控制目标函数、主轴变速、切削力等的数学模型，分析了主轴变速精度对直线伺服单元控制的影响。应用重复控制理论设计了适于直线伺服单元的重复控制器，给出了详细的设计过程和稳定性分析，对控制器的性能进行了仿真分析。结果表明，基于重复控制的直线伺服单元能很好地跟踪变速非圆车削中刀具运动的目标值，能抑制波动的切削力对跟踪精度的影响。     

直线电机伺服进给控制系统的设计

针对传统数控机床旋转电机+滚珠丝杆进给方式中所表现出来的精度低、效率低等缺点,设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的直线电机伺服进给控制系统,重点分析了控制系统的数学建模及其控制策略,完成了控制系统硬件平台的搭建和软件程序流程的设计。采用电流前馈控制算法,实现对直线电机电流的精确解耦,在传统PID算法中加入模糊控制,实现对电机速度和位置的准确控制,在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真,并进行现场调试和功能验证。仿真和实验结果表明,该控制系统能有效提高数控机床进给速度及定位精度,并且结构简单以及具有良好的功能扩展性。     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

一种涡旋压缩机径向随变机构的设计

详细介绍了运用随变原理设计的一种新型径向密封机构的结构特点,工作原理及主要参数的确定方法,该机构可补偿由于涡旋体加工精度不高而造成的功率损失,适用于涡旋压缩机的批量生产。     

我校工业设计教育改革初探

针对目前市场对工业设计人才的需求,本文论述了我校在工业设计教育方面的改革措施,着重介绍了我校工业设计教育在软件和硬件方面所进行的一系列的改革。     

Specific features of operation of electrostatic microgenerators of energy

Specific features of operation of one- and two-capacitor microelectromechanical converters (MEMC) of energy of mechanical microscopic vibrations into electric energy with a modulated electrode-gap magnitude and with allowance for the mutual influence of electrical and elastic forces are analyzed, and the characteristics of these two devices are compared. The main factors restricting the increase in MEMC power are demonstrated to be the effects of “collapsing” and the condition of conservation of positive rigidity of the system. Expressions for estimating the limiting MEMC parameters are derived. The possibility of electrical energy generation in the presence of “real“ sources of wide-spectrum microscopic vibrations is considered.     

两种仪表功能合理性评述

本文以某些积算和双笔记录仪产品为例说明由于仪表功能设计的不合理或选型不当，影响了仪表的正常使用，制造厂和用户应关注这类问题。     

某型号飞机起落架支柱减振筒内壁腐蚀原因分析

飞机起落架减振支柱在飞机起落和滑跑时,吸收撞击能量,对飞机安全起降的意义重大.减振筒是减振支柱中的重要部件,本文从工艺流程、理化分析、外场使用和腐蚀机理分析等方面,对减振支柱减振筒内壁的腐蚀原因及危害进行了综合分析,并提出了相应措施.