基于超磁致伸縮加工非圓柱孔控制方法研究.pdf

1、1941071ADissertationSubmittedtoZhejiangUniversityfortheMasterDegreeofScienceControlMethodresearchofMachiningNon—cylindricalboreBasedOnGiantCandidate：MagnetostrictiveYueWangSupervision：ProfYijieWuSpecialty：MechanicalManuf

2、acturing&AutomationCollegeofMechanicalEngineering，ZhejiangUniversityJune，2010活塞是內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零件，為了改善活塞銷(xiāo)孔應(yīng)力狀況，延長(zhǎng)活塞使用壽命，通常將其銷(xiāo)孔設(shè)計(jì)為帶喇叭形或橢圓形的非圓柱孔。而基于超磁致伸縮材料(GMM)的數(shù)控變形鏜桿加工法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、柔性好、頻響和加工精度高等特點(diǎn)，因此對(duì)超磁致伸縮加工非圓柱孔控制系統(tǒng)進(jìn)行研究是具有重要應(yīng)用價(jià)值和意義的。第一

3、章介紹了非圓柱孔微位移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的及其控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。根據(jù)超磁致伸縮加工非圓柱孔的優(yōu)勢(shì)和存在問(wèn)題，提出了本論文的選題意義，并給出了論文的主要研究?jī)?nèi)容。第二章通過(guò)對(duì)非圓柱孔的幾何結(jié)構(gòu)特征分析，結(jié)合超磁致伸縮材料的特性，根據(jù)作者所在實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)的GMM智能構(gòu)件，詳細(xì)敘述了超磁致伸縮加工非圓柱孔的實(shí)現(xiàn)原理，建立了線圈驅(qū)動(dòng)電流與智能構(gòu)件變形量之間的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了線圈驅(qū)動(dòng)電流與GMM智能構(gòu)件變形量之間的關(guān)系曲線。第三章根據(jù)主

4、從分布式原理，設(shè)計(jì)了超磁致伸縮加工非圓柱孔控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及硬件組成，采用上位機(jī)PC和下位機(jī)DSP聯(lián)合控制的結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了各硬件組成模塊。主要包括DSP驅(qū)動(dòng)模塊、多個(gè)傳感器模塊、線性功率放大模塊的設(shè)計(jì)。第四章通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的需求分析，使用LabVIEW圖形編程語(yǔ)言在Windows平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了上位機(jī)控制軟件。結(jié)合人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)了主程序界面，利用等角度圓弧插補(bǔ)法實(shí)現(xiàn)了加工數(shù)據(jù)的預(yù)處理，制定了基于RS232總線的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)了上下位機(jī)