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)燃機的關(guān)鍵零件，為了改善活塞銷孔應力狀況，延長活塞使用壽命，通常將其銷孔設(shè)計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)簡單、柔性好、頻響和加工精度高等特點，因此對超磁致伸縮加工非圓柱孔控制系統(tǒng)進行研究是具有重要應用價值和意義的。第一

3、章介紹了非圓柱孔微位移驅(qū)動機構(gòu)的及其控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。根據(jù)超磁致伸縮加工非圓柱孔的優(yōu)勢和存在問題，提出了本論文的選題意義，并給出了論文的主要研究內(nèi)容。第二章通過對非圓柱孔的幾何結(jié)構(gòu)特征分析，結(jié)合超磁致伸縮材料的特性，根據(jù)作者所在實驗室自行設(shè)計的GMM智能構(gòu)件，詳細敘述了超磁致伸縮加工非圓柱孔的實現(xiàn)原理，建立了線圈驅(qū)動電流與智能構(gòu)件變形量之間的數(shù)學模型，并通過實驗獲得了線圈驅(qū)動電流與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PC和下位機DSP聯(lián)合控制的結(jié)構(gòu)，并詳細設(shè)計了各硬件組成模塊。主要包括DSP驅(qū)動模塊、多個傳感器模塊、線性功率放大模塊的設(shè)計。第四章通過對控制系統(tǒng)的需求分析，使用LabVIEW圖形編程語言在Windows平臺上開發(fā)了上位機控制軟件。結(jié)合人機工程學原理設(shè)計了主程序界面，利用等角度圓弧插補法實現(xiàn)了加工數(shù)據(jù)的預處理，制定了基于RS232總線的通信協(xié)議實現(xiàn)了上下位機