機(jī)床工藝系統(tǒng)建模及精度保證技術(shù).pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,人們對機(jī)械加工的精度不斷提出更高的要求,精密和超精密加工技術(shù)始終是人們研究的重點(diǎn)。本文針對車削工藝系統(tǒng)中存在的加工誤差進(jìn)行分析,建立了車削工藝系統(tǒng)的靜態(tài)誤差模型和振動(dòng)模型。設(shè)計(jì)了基于稀土超磁致伸縮材料的二維誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu),對工藝系統(tǒng)的誤差進(jìn)行補(bǔ)償補(bǔ)償試驗(yàn)。車削工藝系統(tǒng)主要由主軸、工件、刀央系統(tǒng)以尾架等組成。由于切削力的存在,在車削工件,特別是細(xì)長桿時(shí),工藝系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生變形,從而引起工件的加工誤差。本文對車削變截面細(xì)

2、長桿時(shí)工藝系統(tǒng)各組成部分的受力變形進(jìn)行了分析,給出了工件誤差的計(jì)算結(jié)果。運(yùn)用動(dòng)力學(xué)相關(guān)原理,建立了卡盤--頂尖裝央下歐拉--伯努利型細(xì)長階梯梁的自由振動(dòng)模型,求取了該工件自由振動(dòng)時(shí)的同有頻率和模態(tài)函數(shù)。在ANSYS中建立的工件模型進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,對工件在切削力作用下的受迫振動(dòng)進(jìn)行分析,給出了工件的受迫振動(dòng)響應(yīng)。
　　 本文針對切削加工中的顫振現(xiàn)象,在傳統(tǒng)單自由度顫振模型的基礎(chǔ)上,綜合考慮了工件的振動(dòng)響應(yīng)以及重合度系數(shù)的影響

3、,建立了兩自由度的切削系統(tǒng)模型。利用該模型對切削系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)及切削穩(wěn)定性進(jìn)行仿真,分析了不同參數(shù)下系統(tǒng)發(fā)生顫振的臨界切削寬度。設(shè)計(jì)了基于柔性鉸鏈的二維微位移平臺(tái),解決了兩個(gè)方向位移輸出的耦合問題,并與稀土超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器一起組成了二維誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。建立了該驅(qū)動(dòng)器的Duhem遲滯模型和系統(tǒng)的傳遞函數(shù),在MATLAB中進(jìn)行了仿真。使用基于Duhem逆模前饋的PID方法對誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制,仿真和實(shí)驗(yàn)表明該控制方法消除了系統(tǒng)的遲滯非線性。