基于非圓截面零件加工的數控車床研制.pdf

1、活塞是內燃發(fā)動機的關鍵部件之一。為防止在高溫、高壓下工作的活塞發(fā)生敲缸和拉缸，提高其使用壽命和工作性能，活塞常被設計成中凸變橢圓。然而，中凸變橢圓活塞給實際制造帶來了很大困難。傳統(tǒng)采用硬靠模技術的機床不能適應高速度、高精度、多變化的生產要求。 針對現有活塞加工機床存在的不足，本文提出了一種非圓活塞數控車床方案，其中采用了直線電機作為X軸進給機構，且應用PMAC的電子凸輪功能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬靠模。應用此方案研制了一臺非圓活塞數控車床樣

2、機，并在此車床上驗證了非圓活塞加工的可行性。 論文內容主要包括： 1、通過對非圓活塞加工原理分析，指出了非圓活塞數控切削加工關鍵在于機床X軸運動必須跟隨工件的回轉運動，按橢圓橫截面的要求在X軸作快速的往復運動。因此設計了采用直線電機作為X軸進給機構和采用基于“電子靠?！痹淼姆菆A活塞數控車床的總體結構方案。 2、分析了中凸變橢圓活塞加工對機床機械結構的要求，在舊機床基礎上，對機床機械結構進行了設計和改造，重點設計

3、了X軸的直線電機伺服進給機構。 3、設計了基于PC的開放式數控系統(tǒng)，采用了PMAC+IPC雙CPU的結構方案，將控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺直接構筑于IPC的軟硬件之上，充分利用了IPC現有的軟硬件資源，由下位的PMAC卡完成插補、位置控制等實時任務，IPC完成非實時性的任務。 4、在原理樣機上，應用PMAC時基控制功能進行非圓活塞加工實驗。實驗結果證明通過合理的調節(jié)PMAC的PID＋速度/加速度前饋控制算法的參數，可使直線電機伺