基于非圓截面零件加工的數(shù)控車床研制.pdf

1、活塞是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)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(shè)計(jì)成中凸變橢圓。然而，中凸變橢圓活塞給實(shí)際制造帶來(lái)了很大困難。傳統(tǒng)采用硬靠模技術(shù)的機(jī)床不能適應(yīng)高速度、高精度、多變化的生產(chǎn)要求。 針對(duì)現(xiàn)有活塞加工機(jī)床存在的不足，本文提出了一種非圓活塞數(shù)控車床方案，其中采用了直線電機(jī)作為X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)，且應(yīng)用PMAC的電子凸輪功能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬靠模。應(yīng)用此方案研制了一臺(tái)非圓活塞數(shù)控車床樣

2、機(jī)，并在此車床上驗(yàn)證了非圓活塞加工的可行性。 論文內(nèi)容主要包括： 1、通過(guò)對(duì)非圓活塞加工原理分析，指出了非圓活塞數(shù)控切削加工關(guān)鍵在于機(jī)床X軸運(yùn)動(dòng)必須跟隨工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按橢圓橫截面的要求在X軸作快速的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此設(shè)計(jì)了采用直線電機(jī)作為X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)和采用基于“電子靠?！痹淼姆菆A活塞數(shù)控車床的總體結(jié)構(gòu)方案。 2、分析了中凸變橢圓活塞加工對(duì)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求，在舊機(jī)床基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改造，重點(diǎn)設(shè)計(jì)

3、了X軸的直線電機(jī)伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 3、設(shè)計(jì)了基于PC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，采用了PMAC+IPC雙CPU的結(jié)構(gòu)方案，將控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)直接構(gòu)筑于IPC的軟硬件之上，充分利用了IPC現(xiàn)有的軟硬件資源，由下位的PMAC卡完成插補(bǔ)、位置控制等實(shí)時(shí)任務(wù)，IPC完成非實(shí)時(shí)性的任務(wù)。 4、在原理樣機(jī)上，應(yīng)用PMAC時(shí)基控制功能進(jìn)行非圓活塞加工實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明通過(guò)合理的調(diào)節(jié)PMAC的PID＋速度/加速度前饋控制算法的參數(shù)，可使直線電機(jī)伺