数控机床进给系统产生爬行的机理分析

数控机床在低速进给时,产生非匀速爬行,对加工精度和零件表面质量非常不利.本文应用控制理论对机床进给系统的爬行现象进行了理论分析,建立了进给系统的数学模型,用有限差分法对模型进行了求解,在此基础上,系统地研究了产生爬行的各种条件及影响爬行的主要因素,提出了解决爬行问题的几种措施,指出降低导轨摩擦系数是克服爬行的最直接有效的方法.     

异形链条附板直线进给靠模仿形铣工装设计

靠模仿形铣削加工是成型轮廓加工方法之一.设计制造了直线进给靠模仿形铣滑台,根据不同的工件轮廓设计专用靠模轨迹槽和刀具系统、对刀系统、工件定位装夹系统.必须使刀具中心轨迹与靠模轨迹槽中心形状完全相同并方向一致,同时经过对刀和工件定位,使刀具、工件轮廓、靠模轨迹槽有正确的相对位置.     

球头铣刀三维曲面加工的铣削力预报

针对球头铣刀三维曲面加工,提出一种考虑进给方向和刀具切触界面任意变化的铣削力预报方法。基于微分的思想,将曲面加工中单个齿频周期内的切削过程看成是切削条件恒定的微小稳态加工,进而将整个三维曲面加工视为一系列微小稳态加工的组合。根据各微小稳态加工的始、末刀位点坐标,建立进给转向角和进给倾斜角模型,刀具切触界面应用基于逻辑数组的Zmap方法确定,并修改了未变形切屑厚度模型的参数,使其适应三维曲面加工中刀具切触界面和进给方向的任意变化。分别进行凸圆弧曲面、凹圆弧曲面和自由曲面三个铣削加工试验,数值计算及试验测量结果表明,提出的方法能够很好地描述曲面加工中进给方向及刀具切触界面的变化,预报的铣削力和试验测量结果在幅值和变化趋势上都吻合良好,从而验证了该铣削力预报方法的有效性。     

基于结合部刚度特性的丝杠可靠性试验台模态分析

为获得自主设计的丝杠可靠性试验台的动态特性,对试验台进行有限元动力学建模。针对丝杠系统具有大量可动结合部、但传统有限元方法不能很好模拟结合部接触的特点,采用赫兹弹性体接触理论计算丝杠螺母、导轨和轴承三类结合部的接触刚度,由此建立修正后的有限元模型。利用力锤激励法对试验台进行了试验模态分析,对比试验与修正后模型结果,模态频率最大误差不超过4%,验证了模型的精度,为退化试验后下一步的丝杠故障诊断和寿命预测提供了动力学依据。     

三通管内高压成形工艺研究

管件内高压成形工艺是近几年发展起来的一种新的塑性成形技术.本文分析了三通管内高压成形时的主要变形特点和技术关键,采用数值模拟方法给出了不同轴向进给速度下零件的壁厚及等效应变分布,并分析了轴向进给速度对成形性能的影响.分析结果表明,当轴向进给速度过快时,主管中部壁厚增厚严重,形成死皱.当轴向进给速度过慢时,主管中部容易导致变形区补料不足而破裂.因此轴向进给速度的选取对内高压成形三通管具有重要影响,对于成形TP2紫铜三通管,合理的轴向进给速度是0.5mm·s-1.     

蠕动进给超声磨削ZrO_2陶瓷实验研究

建立了超声磨削在小直径磨轮、大切深、蠕动进给条件下单颗磨粒最大切深模型; 对ZrO2陶瓷进行蠕动进给机械磨削和蠕动进给超声磨削对比试验, 考察了磨削参数对磨削力的影响.实验结果表明: 超声振动可减小磨削力.     

电火花成形加工工具电极损耗预测

电火花成形加工过程中,极间放电在蚀除工件材料的同时,也会对工具电极带来一定程度的损耗,进而影响工件的尺寸及形状精度,降低加工效率。目前普遍采用更换电极重复加工的方式来获得最终形面,需要消耗大量的工具电极和工时。针对电火花加工的工具电极损耗展开了研究,通过系统地分析所得电极形面特征及进给方向与损耗量之间的关系,建立了实用的电极损耗预测模型。通过实验证明了该模型能准确预测工具电极形面损耗,为电火花加工的电极损耗预测提供了有效方法。     

高速机床中直线进给系统控制策略综述

介绍了直线电动机在高速机床伺服进给中的应用，分析了直线电动机用于进给驱动的特点。着重概括了在不确定因素影响下，闭环伺服进给驱动系统抑制扰动、提高稳态精度、加快动态响应以及增强鲁棒性的控制策略。包括滑模变结构控制、鲁棒控制、智能控制、和自抗扰控制策略等。最后根据各控制策略的特点提出了相应的改进方法。     

环件冷辗扩芯辊进给速度规范设计

针对环件冷辗扩的特点，结合环件冷辗扩机的工作原理，提出了四种不同的芯辊进给速度设计规范。以矩形截面为分析对象，根据进给速度为常数、每转进给量为常数、环件外径增长速度为常数和随动导向辊圆心的旋转速度为常数这四种控制条件，提出了芯辊进给速度设计方法，推导出了直径的增长规律。根据试验数据，以Abaqus为平台，模拟了四种进给速度规范下的辗扩过程，分析了冷辗扩力和环件成形的圆度变化规律。总结了四种设计方案的优缺点，提出了在不同辗扩阶段采用不同的进给规范的设计思路，以期能为环件冷辗扩的工艺和控制设计提供新的理论依据。     

基于压电陶瓷的微进给平台的实验研究

超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分,基于压电陶瓷的微位移机构是近年来发展起来的一种新型微位移机构,设计了基于压电陶瓷为驱动的,以弹性铰链为支撑的微进给平台.并进行了大量的试验,从中得出适于应用的线性电压一位移曲线.采用不同的升降压步长对平台进行驱动,改善了电压一位移的迟滞度.