變橢圓活塞加工快速微進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、非圓回轉(zhuǎn)類零件在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，其形狀日趨復(fù)雜化，同時對其加工精度的要求也日益提高，相應(yīng)的精密高效加工技術(shù)逐漸成為當(dāng)今加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?；钊欠菆A零件的典型代表，是發(fā)動機(jī)的心臟，承受交變的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，是發(fā)動機(jī)中工作條件最惡劣的關(guān)鍵零部件之一。在切削加工方面，活塞的加工具有很強(qiáng)的工藝特點(diǎn)。目前活塞型面通常被設(shè)計(jì)成具有中凸變橢圓特征的復(fù)雜三維立體曲面，而其數(shù)控車削加工的關(guān)鍵在于硬件上配置一套高頻響、大行程、高精度的快速刀具進(jìn)給

2、機(jī)構(gòu)(Fast Tool Servo，簡稱FTS)，軟件上擁有相應(yīng)的高效伺服控制算法。
　　 本文針對目前變橢圓活塞零件加工的現(xiàn)狀，提出了一種新型的變橢圓活塞加工快速微進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，即采用音圈電機(jī)作為驅(qū)動源，柔性鉸鏈作為支撐、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。以直線電機(jī)學(xué)、柔性鉸鏈理論、有限元分析理論為基礎(chǔ)，對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。完成了以下內(nèi)容：
　　 1．設(shè)計(jì)了一種以音圈電機(jī)作為驅(qū)動源，柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)作為彈性變形、支撐元件的新型變橢圓

3、活塞加工快速微進(jìn)給機(jī)構(gòu)；
　　 2．提出系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，分別對柔性鉸鏈、音圈直線電機(jī)等部件進(jìn)行了選型；
　　 3．建立柔性鉸鏈的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出其剛度的計(jì)算公式。設(shè)計(jì)了柔性鉸鏈雙平行四桿工作臺，詳細(xì)分析了柔性鉸鏈微進(jìn)給機(jī)構(gòu)的剛度、最大應(yīng)力、最大輸出位移、固有頻率等力學(xué)特性；
　　 4．采用SolidWorks對快速微進(jìn)給平臺進(jìn)行了運(yùn)動仿真，采用Ansys對雙平行柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行了應(yīng)力、應(yīng)變、模態(tài)等仿真；