簡介：發(fā)動機已廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸和國防建設等各個領域，提高發(fā)動機的制造水平對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用?；钊h(huán)是發(fā)動機的重要零件之一，其自由狀態(tài)輪廓型線的加工質(zhì)量直接影響到發(fā)動機的效率、油耗、噪聲、缸體壽命等性能。目前，國內(nèi)多采用靠模仿形法加工活塞環(huán)型線，由于靠模本身存在的制造精度問題以及加工過程中的磨損等因素，活塞環(huán)的加工精度難以得到保證，而活塞環(huán)尺寸精度的檢測主要依靠人工來完成，其檢測精度低，效率不高，并且勞動量大。因而迫切需要開發(fā)出活塞環(huán)數(shù)控車床的檢測監(jiān)控系統(tǒng)，提高活塞環(huán)數(shù)控車床的加工精度，以確?；钊h(huán)的加工質(zhì)量。本文設計開發(fā)了基于虛擬儀器技術的活塞環(huán)數(shù)控車床檢測監(jiān)控系統(tǒng)，利用聲發(fā)射技術實現(xiàn)了對車削接觸過程的檢測與監(jiān)控，利用主軸編碼器所采集的角度信息對活塞環(huán)外圓輪廓曲線進行數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)了活塞環(huán)型線的在線檢測。本文主要研究內(nèi)容包括對活塞環(huán)的加工工藝進行闡述，介紹自動化制造系統(tǒng)的檢測監(jiān)控技術，探討虛擬儀器技術的發(fā)展及應用。對基于虛擬儀器技術的活塞環(huán)數(shù)控車床檢測監(jiān)控系統(tǒng)進行總體結(jié)構設計，明確系統(tǒng)的功能要求，闡述系統(tǒng)的各組成要素及系統(tǒng)的工作原理，介紹活塞環(huán)數(shù)控車床的結(jié)構布局以及數(shù)控系統(tǒng)。介紹聲發(fā)射技術的相關知識，分析聲發(fā)射信號處理技術，并利用聲發(fā)射技術開發(fā)了車削接觸監(jiān)控系統(tǒng)，設計了滿足系統(tǒng)功能需求的硬件環(huán)境，利用LABVIEW圖形化編程語言與VC60編程語言設計開發(fā)了車削接觸監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分，使系統(tǒng)具有信號采集功能、信號分析處理功能、圖形顯示和數(shù)據(jù)存儲功能、反饋控制功能。設計開發(fā)了活塞環(huán)外圓輪廓型線在線檢測模塊，選配了符合系統(tǒng)檢測需求的硬件構組成，利用VC60編程語言設計開發(fā)了活塞環(huán)型線在線檢測系統(tǒng)的軟件部分，使系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)處理功能、圖形顯示功能、數(shù)據(jù)存儲功能，提高了活塞環(huán)尺寸的檢測精度。在活塞環(huán)數(shù)控車床上對系統(tǒng)進行了運行測試，確定了各硬件部分的安放位置，通過試驗證實了聲發(fā)射技術用于車削接觸監(jiān)控的可行性，并對活塞環(huán)型線進行了在線檢測，能快速顯示測量曲線和測量誤差，通過相關測試證明系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定地運行，并且顯著提高了活塞環(huán)數(shù)控車床的加工效率和制造精度。

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簡介：立式車床是機電設備的一種它的自動化程度要求很高。通常用于冶金工業(yè)或者車制大型工件。立式車床一般采用的是繼電器邏輯控制方式。中間繼電器、時間繼電器被廣泛的使用在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中。因為接觸控制點多電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障率很高檢修時檢修周期長。長時間使用的立式機導致電氣控制系統(tǒng)線路老化頻繁的發(fā)生繼電器故障檢修時維修十分困難。隨著PLC技術的出現(xiàn)對傳統(tǒng)車床的數(shù)控改造成為很多企業(yè)和研究院所研究的課題PLC是一種微型計算機技術與傳統(tǒng)的控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物它克服了在復雜的機械接觸及傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)接線中繼電器觸點可靠性低、能耗高、靈活性差等缺點編制可編程控制器的程序時不需要計算機編程語言的知識而是使用一組繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式提高了編程的效率。本文完成對車床的數(shù)控化改造工作本文中的創(chuàng)新點如下1本文完成了對車床機械和電路系統(tǒng)的改造使車床具備了數(shù)控化改造的可能。2本文設計并開發(fā)了一套軟PLC系統(tǒng)提供了PLC編程界面完成了PLC程序的編輯、編譯和運行。3本文應用軟PLC技術設計了一套適合于三菱控制系統(tǒng)梯形圖根據(jù)立式車床程序梯形圖運用三菱仿真軟件對根據(jù)工藝流程編制梯形圖進行仿真實驗。完成了對主軸工作臺起動與停止、工作臺點動、工作臺變速、橫梁運動、刀架運動進行有效的控制。4本文對改造后的立式車床進行了試車運行測試完成了機械、電路、控制系統(tǒng)和軟PLC系統(tǒng)的測試在測試過程中出現(xiàn)的故障進行了處理。通過本文中數(shù)控化改造技術在本企業(yè)的應用提高了車床加工和運行的精度提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質(zhì)量節(jié)約了車床人工控制的成本增加了企業(yè)收益。

簡介：西門子數(shù)控車床系統(tǒng)是西門子集團旗下白動化與驅(qū)動集團的產(chǎn)品，目前廣泛使用的主要有802D、810D、840D、808D等幾種類型。本文研究實現(xiàn)的模擬數(shù)控車床加工系統(tǒng)主要是針對的是808D。808D有功能強大的系統(tǒng)平臺，通過系統(tǒng)設定而適應各種控制技術，其主要操作方式有AUTOMATIC（自動）、JOG（手動）、TEACH（示教）等。其中手動操作需要用戶根據(jù)工程圖圖紙手寫出G代碼，并且手動輸入到車床上，最后才能完成實際加工。本文研究的模擬系統(tǒng)的目的就是為了提高手動操作模式的效率，開發(fā)出一款基于ROID平臺的APP，這款APP可以幫助用戶輕松設計工件，自動生成G代碼并且傳輸?shù)綌?shù)控車床上直接運行。本文采用ROID平臺系統(tǒng)架構以及分層模塊化設計方案設計實現(xiàn)。提高系統(tǒng)靈活性和擴展性。該系統(tǒng)主要包括用戶管理和項目管理、工件設計、生成工程圖、刀具管理和工藝管理和G代碼生成。作者和團隊共同設計并實現(xiàn)全部需求，實現(xiàn)以下功能1用戶管理和項目管理模塊該模塊主要實現(xiàn)用戶登陸、注冊、注銷以及項目的新建、刪除、搜索編輯等功能。2工件設計和生成工程圖模塊是該APP得核心功能之一。實現(xiàn)了快速設計工件的需求，在屏幕點擊常用組件、設置參數(shù)、點擊添加就能夠在界面上畫出該組件。切換到工程圖界面就能查看設計好工件的工程圖。3工藝管理和刀具管理加工工藝是要體現(xiàn)在生成的G代碼中，工藝管理和刀具管理界面提供最方便快捷的方式讓用戶輕松設定加工工藝以及刀具。4生成G代碼該模塊根據(jù)之前的工程圖和加工工藝產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，自動生成G代碼，加載在界面上，用戶可以進行微調(diào)。用戶確認無誤之后可以通過WIFI傳輸?shù)礁浇臄?shù)控車床上。該APP最初的BETA版本已經(jīng)交由用戶試用過，用戶反饋良好?；灸軌驖M足用戶功能需求，提高了用戶生產(chǎn)效率。作者及團隊其他成員在整個開發(fā)過程中都積極參與測試工作，及時發(fā)現(xiàn)錯誤和缺陷，及時修改錯誤。目前，該APP已經(jīng)交由西門子中國研究院試用，用于解決方案的研究和實驗。試用之后會優(yōu)化并且開發(fā)出新的功能，屆時西門子會將該APP以及整套解決方案一并交付給用戶，讓用戶提高生產(chǎn)效率，獲得更豐厚的經(jīng)濟效率。

簡介：當今社會上各種機械加工業(yè)都在迅猛發(fā)展而車床作為一個在加工業(yè)有著不可或缺地位的工具也在不斷向著高精度、高效率、高自動化方向發(fā)展數(shù)控機床已經(jīng)成為主流設備逐漸取代老舊的普通車床。而我國是一個發(fā)展中國家由于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的起步較晚技術較為落后有著大量的老舊機床又因其缺乏專業(yè)的維修與保養(yǎng)促使機床的工作精度大大降低。而從國外購置新型數(shù)控車床的價格又頗為昂貴普通企業(yè)根本無法負擔因而通過普通車床的數(shù)控化改造來改變現(xiàn)狀。通過將普通車床進行數(shù)控化改造依靠數(shù)控機床的特點能大大提高企業(yè)加工效率同時其改造費用遠低于重新購置新型機床會給企業(yè)帶來可觀的利潤從而帶動我國工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。如今國外的數(shù)控化改造技術已基本形成一個產(chǎn)業(yè)我國應借鑒其經(jīng)驗逐步形成一個自主的數(shù)控改造產(chǎn)業(yè)大大提高我國機床的數(shù)控化率。本論文以CA6140普通車床為研究對象對其機械結(jié)構零件進行改造形成新的進給系統(tǒng)。采用8031CPU為控制系統(tǒng)發(fā)出步進脈沖通過減速傳動帶動滾珠絲杠的運動完成縱向、橫向進給運動同時控制著刀架運動使其變?yōu)樽詣踊?

簡介：主軸箱是數(shù)控車床的重要組成部分，它的裝配質(zhì)量直接影響整個數(shù)控車床的性能，因此必須對主軸箱測試，其中軸承的溫升和異常聲是測試主軸箱裝配性能的重要指標。目前沈陽機床HTC20系列數(shù)控車床主軸箱軸承的溫升由測試人員手持紅外測溫儀測量，異常聲由測試人員耳聽判別。這種測試方式勞動強度大、效率低，影響生產(chǎn)進度。因此，設計一套主軸箱自動測試系統(tǒng)是非常必要的，它能夠提高主軸箱測試的準確性和生產(chǎn)進度，減輕測試人員的工作量，具有實際意義。論文以沈陽機床HTC20系列數(shù)控車床主軸箱為測試對象，以傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、工控機和變頻器等為硬件平臺，以LABVIEW為軟件平臺，根據(jù)測試工藝，采用良好的數(shù)據(jù)分析方法，丌發(fā)了此測試系統(tǒng)。論文的主要內(nèi)容有1介紹機床主軸箱軸承溫度和異常聲測試發(fā)展的現(xiàn)狀，測試系統(tǒng)的基本結(jié)構以及所需完成的工作詳細闡述HTC20系列數(shù)控車床主軸箱軸承溫升和異常聲產(chǎn)生的原因、類型及測量方法等相關理論2根據(jù)測試工藝要求，對測試系統(tǒng)進行總體設計，硬件結(jié)構設計與選型詳細闡述軸承溫升的直觀閾值分析方法，軸承異常聲振動的幅域和頻域分析方法，以此作為編寫LABVIEW程序的基礎3介紹LABVIEW與DAQMX的概念、優(yōu)勢與開發(fā)技術。詳細闡述主軸箱測試系統(tǒng)的軟件結(jié)構與測試流程，開發(fā)友好的人機交互界面，采用模塊化方式設計程序，包括系統(tǒng)登陸模塊、主界面選擇模塊、工藝要求模塊、測試原理模塊及測試模塊。采用仿真信號對LABVIEW程序測試，驗證程序的可執(zhí)行性和數(shù)據(jù)分析方法的合理性。通過模擬主軸箱軸承的溫度和異常聲信號對程序測試，結(jié)果表明采用閾值分析法可有效判斷出軸承溫升，采用振動的幅域和頻域分析法可有效判斷出軸承的異常聲，滿足實際生產(chǎn)要求。

簡介：數(shù)控機床是當今機械制造業(yè)的工作母機，在我國的應用越來越廣泛。對數(shù)控操作人員的培訓已經(jīng)成為一個非常重要的問題。該文詳細闡述了數(shù)控車床的功能、特點和華中Ⅰ型數(shù)控車床操作過程。在研究局域網(wǎng)的基本概念和組建技術后，針對銅陵學院實訓中心的實際情況設計了教學和培訓用的局域網(wǎng)。在分析數(shù)控加工仿真的關鍵技術幾何建模和動畫技術及程序校驗方法等基礎之上，利用VB60作為開發(fā)工具，設計出基于網(wǎng)絡的數(shù)控車床操作仿真軟件。該仿真軟件具有基于WINDOWS全中文的操作環(huán)境，良好的人機交互界面，便于學生學習。同時該軟件能實現(xiàn)CJK6032數(shù)控車床操作的全過程，包括主界面、各級子界面操作，同時能完成程序的打開、輸入、保存、選擇，圖形界面顯示區(qū)的范圍設定，刀具偏置參數(shù)輸入等功能，并在仿真過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示和軌跡的動態(tài)顯示。同時本文還對下一步的工作做出展望，為以后的工作指出方向。

簡介：重型數(shù)控臥式鏜車床作為大尺寸回轉(zhuǎn)曲面類零件的主要加工設備，在重型制造行業(yè)中具有舉足輕重的地位。由于自身和工件龐大、負載變化大、行程大等特點，重型臥式鏜車床更容易受到轉(zhuǎn)速及環(huán)境因素的影響。而主軸箱、工作臺、底座、導軌作為重型數(shù)控臥式鏜車床的關鍵部件，其在運行過程中容易產(chǎn)生較大的熱誤差，降低機床的加工精度。因此研究重型數(shù)控臥式鏜車床關鍵部件的熱場具有重要的意義。本文以齊重數(shù)控裝備有限公司研發(fā)的重型數(shù)控臥式鏜車床為研究對象，圍繞轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度對重型機床關鍵部件熱場的影響規(guī)律展開研究?？偨Y(jié)國內(nèi)外在重型機床傳熱和散熱方面的研究，基于流固耦合方法，通過對重型數(shù)控臥式鏜車床關鍵部件熱場的數(shù)值模擬，研究轉(zhuǎn)速及環(huán)境溫度對機床關鍵部件的溫度場、傳熱和散熱規(guī)律以及熱變形的影響。首先基于傳熱學的基本理論，采用笛卡爾坐標系和圓柱坐標系，將六面微元體和圓弧微元體作為物質(zhì)單元，推導出機床關鍵部件一般形式的導熱微分方程，同時確定熱場求解的邊界條件。其次分析各部分的發(fā)熱機理，對主要發(fā)熱部分進行發(fā)熱量的數(shù)值計算。運用SIEMENSNX三維軟件建立重型臥式鏜車床關鍵部件的固體域三維模型和流體域三維模型。依據(jù)實際條件對主軸箱、工作臺、底座、導軌模型合理簡化。再次將建立的固體域和流體域三維模型導入到有限元分析軟件中，劃分網(wǎng)格，對各部件的材料屬性進行參數(shù)設置。最后根據(jù)建立的有限元分析模型，對轉(zhuǎn)速在10RPM、20RPM、30RPM、40RPM、50RPM時，環(huán)境溫度分別為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃工況下的機床關鍵部件進行流固耦合數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬得到不同轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度下關鍵部件的溫度場分布圖和空氣流場分布圖，揭示出重型數(shù)控臥式鏜車床在不同工況下其關鍵部件溫度分布規(guī)律。通過分析工作臺表面對流換熱系數(shù)模擬值曲線，得出轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度對工作臺散熱的影響。進一步獲得了不同工況關鍵部件的熱變形量，為類似重型鏜車床關鍵部件設計及優(yōu)化提供理論依據(jù)。

簡介：電主軸是數(shù)控車床的核心功能部件。永磁同步電主軸相比于異步電主軸具有轉(zhuǎn)子原理上不發(fā)熱、效率高、功率密度大、動態(tài)響應快等優(yōu)點，在軸類零件的粗精車加工中具有廣泛用途。為滿足低速粗車和高速精車加工需求，要求永磁同步電主軸同時具備低速大扭矩特性和高速弱磁擴速性能，這使得永磁同步電主軸電機設計具有自身特征，如轉(zhuǎn)子內(nèi)孔宜盡量大，鐵心長度宜盡量短以確保軸系剛性，但導致慣量大。目前，在永磁同步車床電主軸電磁設計及性能優(yōu)化方面的研究尚不充分，亟需深化研究。本文基于等效磁路法，采用MATLAB開發(fā)了永磁同步車床電主軸電磁設計程序。采用開發(fā)程序設計了一款功率209KW1000RPM永磁同步車床電主軸電機電磁方案，研究揭示了氣隙長度、定子繞組參數(shù)、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構、永磁體幾何參數(shù)等對電機穩(wěn)態(tài)電磁性能的影響規(guī)律，實現(xiàn)了電機穩(wěn)態(tài)電磁性能的優(yōu)化。為提高永磁同步車床電主軸工作平穩(wěn)性和加工質(zhì)量，采用有限元分析了定子槽口寬、定子斜槽、極弧系數(shù)及轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構、永磁體磁化方向長度和隔磁橋厚度等對電機齒槽轉(zhuǎn)矩的影響規(guī)律，揭示了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的電磁機理，提出了通過優(yōu)化結(jié)構參數(shù)抑制電機齒槽轉(zhuǎn)矩的具體途徑。為實現(xiàn)永磁同步車床電主軸動態(tài)特性優(yōu)化，提高加工精度和效率，建立了基于逆變器供電的正弦波永磁同步電機系統(tǒng)動力學模型，分析了模型特征，提出了針對模型的高效數(shù)值算法，并在MATLAB基礎上通過自主編程實現(xiàn)了永磁同步電機動態(tài)過程仿真。采用建立模型和提出算法研究了電機啟動特性、升速特性和負載特性。研究表明S曲線升速方式相比于拋物線升速方式，電機升速過程平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速和力矩波動較小在相同負載條件下，電機額定轉(zhuǎn)速的力矩波動最小。參與搭建了永磁同步車床電主軸實驗臺，實驗測試了電主軸不同轉(zhuǎn)速條件下的空載電流。研究表明電主軸空載電流實測值與理論計算值兩者誤差不超過15％，從而驗證了本文所建立的電機數(shù)學模型的有效性。本文研究工作對永磁同步車床電主軸電機電磁設計、性能優(yōu)化和齒槽轉(zhuǎn)矩抑制具有一定參考價值。

簡介：隨著計算機技術、材料技術、超精密加工技術的發(fā)展，加工精度已經(jīng)開始進入納米級，對其所需的加工機床提出了更高的要求。機床進給系統(tǒng)是影響機床整機性能的關鍵因素之一，提高進給精度的主要途徑之一就是采用宏微驅(qū)動進給系統(tǒng)，由宏驅(qū)動實現(xiàn)加工尺寸及輪廓，由微驅(qū)動進行尺寸、輪廓的誤差補償，達到超精密加工要求，在大行程高精度加工領域，宏微驅(qū)動進給系統(tǒng)受到越來越多的應用和關注。本文在深入了解國內(nèi)外高精密機床及宏微驅(qū)動研究現(xiàn)狀的基礎上，探討宏微驅(qū)動最優(yōu)控制問題，以及宏微驅(qū)動在車床上的應用。交流伺服電機加滾珠絲杠的宏驅(qū)動和壓電驅(qū)動柔性鉸鏈導軌的微驅(qū)動耦合成宏微驅(qū)動平臺，在系統(tǒng)的動態(tài)特性研究中，建立了對宏動臺、微動臺的數(shù)學模型，根據(jù)宏、微工作臺的串聯(lián)形式建立整體動態(tài)模型，分析了宏、微工作臺之間的動態(tài)耦合關系，并分別求得其傳遞函數(shù)，為控制系統(tǒng)設計及實驗研究提供理論基礎。宏微驅(qū)動由PMAC集中智能控制，交流伺服電機采用了PID控制方法微動機構采用PI加濾波器閉環(huán)控制，其閉環(huán)時控制分辨率達12NM宏微結(jié)合時采用了自適應控制及邏輯控制，宏微驅(qū)動總系統(tǒng)的控制方案有點位靜態(tài)補償控制、點位動態(tài)補償控制以及連續(xù)定位控制，分別探討了其實現(xiàn)原理與控制流程。構建了宏微驅(qū)動實驗系統(tǒng)，分別研究了宏微驅(qū)動實驗的性能測試與控制實驗，性能測試有微動系統(tǒng)動態(tài)特性、宏動系統(tǒng)檢測精度對比、微動系統(tǒng)開閉環(huán)精度對比以及編碼器、光柵、激光干涉儀測量精度的對比，從而為控制方案的確定提實驗依據(jù)。而后進行了點定位動、靜補償實驗和連續(xù)控制實驗。實驗結(jié)果驗證了雙重驅(qū)動的有效性，實現(xiàn)了大行程、高精度、高分辨率的進給。最后，將宏微驅(qū)動原理引入到車床的創(chuàng)新設計，開發(fā)了由宏靜、動導軌與微柔性鉸鏈導軌串聯(lián)的創(chuàng)新型導軌系統(tǒng)，宏動與微動組成的并聯(lián)進給系統(tǒng)的高精密車床宏微驅(qū)動裝置，并設計出實驗樣機。

簡介：螺紋加工是機械加工里面的重要組成部分，螺紋可用于連接和調(diào)整以及傳遞運動和動力，常見的螺紋加工方式有車削、銑削、磨削等工藝，螺紋加工方式中車削螺紋是最常用的加工工藝。隨著制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床在車削加工中的比例也得到了很大的提高，現(xiàn)階段數(shù)控車床加工螺紋的方式有使用固定循環(huán)的手工編程，也有計算機軟件來完成的自動編程，但是這兩種方式僅包含幾種常用的螺紋加工，而對于圓弧輪廓螺紋、橢圓輪廓螺紋、球螺紋、非等腰梯形螺紋等特殊螺紋的加工以現(xiàn)有的固定循環(huán)指令和計算機編程軟件是不能完成加工的。本研究在分析復雜螺紋宏程序編程的基礎上，將復雜螺紋重新分類，并分門別類的建立了相應的工藝流程，按照工藝流程設定了宏程序資源庫的建設方案，按照常見機床的程序語言格式和加工工藝編輯了相應的宏程序資源庫。在數(shù)控車床上逐條校驗程序、總結(jié)共性規(guī)律、分析數(shù)控加工程序的邏輯并制定了復雜螺紋宏程序模塊化資源庫的編程方案。每個模塊中的程序都通過加工工藝的研究合理的設定設定了變量和圖形參數(shù)。通過實驗優(yōu)化了宏程序資源庫中宏程序的參數(shù)取值。為提高復雜螺紋的程序編程效率有重要的意義。

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簡介：異形活塞是指工作裙面為特殊結(jié)構的活塞，也被稱為中凸變橢圓活塞，雖然這種活塞在發(fā)動機中的工作性能優(yōu)越，但使用普通的數(shù)控車床加工極為困難。當今船用大直徑活塞的生產(chǎn)現(xiàn)狀較為落后，迫切需要高效的加工設備。作為活塞生產(chǎn)線的核心環(huán)節(jié)，中凸變橢圓活塞車床的工作性能直接決定了活塞的加工質(zhì)量。本文以中凸變橢圓活塞的車削加工為研究對象，設計了新型結(jié)構的活塞數(shù)控車床，本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面1）針對國內(nèi)外中凸變橢圓活塞車床的研究現(xiàn)狀，提出研究目標與主要研究內(nèi)容。2）根據(jù)異形活塞的裙面結(jié)構特點，對裙部型線進行數(shù)學描述，并對復雜型線的成型運動進行研究，利用MATLAB軟件實現(xiàn)裙部型線的三次樣條擬合插值。深入研究了活塞裙部型線的插補原理，采用極坐標插補算法對橫截面進行插補，采用等長度直線法對軸截面進行插補。3）通過對現(xiàn)有的活塞車床的研究，根據(jù)異形活塞的加工原理，設計了中凸變橢圓活塞數(shù)控車床的整體結(jié)構，利用PROE建立活塞車床的實體模型，對車床的關鍵硬件進行選型。在ADAMS中建立主軸系統(tǒng)模型，進行剛?cè)狁詈戏治?，驗證設計的合理性。4）作為活塞車床的關鍵部件，伺服刀架采用永磁式直線電機驅(qū)動。運用ADAMS軟件建立直線電機運動學模型，對電機的高頻微進給運動進行分析，為實現(xiàn)高精度運動控制奠定基礎。建立了伺服刀架的動力學模型，并對伺服刀架的控制器進行設計；根據(jù)活塞橫截面切削對伺服刀架的要求，選用反饋速度加速度前饋的復合型PID算法對刀架進行實時控制。5）基于PARKER運動控制器搭建了電機聯(lián)動實驗平臺，使用控制器中的ACRVIEW模塊對直線電機位置控制系統(tǒng)的PID參數(shù)及速度加速度前饋參數(shù)進行綜合整定，對直線電機和伺服電機的聯(lián)動控制進行研究。以上研究只是針對大直徑中凸變橢圓活塞的加工而提出的，對于我國船用發(fā)動機活塞的加工具有一定的理論意義和重要應用價值。對于其他非圓截面零件的加工也具有實際的指導意義。

簡介：變螺距螺桿類零件廣泛地應用在橡膠、塑料、食品等工業(yè)領域，但由于變距螺桿工藝性較差，利用普通車床加工困難，導致其應用受到一定限制。通過對普通CA6140車床進行數(shù)控化改造，可以很好的解決變螺距螺桿加工的問題。隨著社會的發(fā)展和產(chǎn)品多元化，普通機床已不適應多品種、小批量的生產(chǎn)要求，但考慮投資成本，產(chǎn)業(yè)的連續(xù)性又不能馬上就淘汰。而數(shù)控機床則是綜合了數(shù)控技術、微電子技術、自動檢測技術等先進技術，最適宜加工小批量、高精度、形狀復雜、生產(chǎn)周期要求短的零件，當變更加工對象時只要剛換加工程序，無需對機床做任何調(diào)整，因此能很好的滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求，因此當加工變螺距螺桿尺寸變化時，只需更改加工程序中的相應參數(shù)即可。本文以車床CA6140的數(shù)控化改造中電氣控制系統(tǒng)的設計為主線，從總體改造方案的設計開始，對數(shù)控技術在普通車床CA6140數(shù)控化改造中的應用作了深入研究與探索，形成相應的技術方案及要點，主要內(nèi)容為1、分析了變螺距螺桿的特點和加工方法，明確了用普通車床進行數(shù)控化改造來實現(xiàn)變螺距螺桿的加工。2、在分析，對比眾多國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的基礎上，選擇國內(nèi)HNC21系列的華中數(shù)控系統(tǒng)作為改造的CNC系統(tǒng)的核心，利用可其造價低、使用方便、高效、快速響應等優(yōu)點。3、在改造過程中，采用變頻器調(diào)速并帶有檢測功能的編碼器來組成主軸系統(tǒng)，來達到加工變螺距螺紋的目的在縱橫向進給的改造方面，拆除CA6140原機床的進給箱和溜板箱，拆除光桿及端部的固定軸承，而采用滾軸絲杠副固定在溜板上的方法拆除原有刀架改裝成自動檢測的霍爾元件刀架，達到刀架定位，轉(zhuǎn)位精準，快速高效的目的。4、設計數(shù)控系統(tǒng)的連接圖，詳細分析與各部分執(zhí)行器件連接的管腳圖連接圖等，并且根據(jù)各組成部分的改造特點將原車床的電氣原理圖進行分解，設計出主電路圖，刀架控制部分電路圖，主軸控制部分電路圖及系統(tǒng)超程，限位的具體電路。

簡介：分類號UDC作者姓名指導教師申請學位級別學科專業(yè)名稱論文提交日期學位授予日期評閱人密級學位論文精密數(shù)控車床的顫振分析劉云好劉永賢教授東北大學機械工程與自動化學院碩士學科類別工學機械制造及其自動化2013年6月論文答辯日期2013年6月2013芻1Z7答辯委員會主席芻P乎討哿危錄匆東北大學2013年6月獨創(chuàng)性L聲明本人聲明，所呈交的學位論文是在導師的指導下完成的。論文中取得的研究成果除加以標注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學位而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名吲乞靜日期訓15斗1FAII習學位論文版權使用授權書本學位論文作者和指導教師完全了解東北大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定即學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流。作者和導師同意網(wǎng)上交流的時間為作者獲得學位后半年口一年口一年半口兩年西學位論文作者簽名動N乞拇導師簽名利A疋殤簽字日期簽字日期吧朋了Ⅵ114L、Ⅳ