非圓截面旋轉(zhuǎn)加工中間支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在對(duì)弱剛性工件加工時(shí)，加工力的作用會(huì)造成被加工工件的撓曲變形，使得加工精度、表面粗糙度等受到影響。為了提高工件加工時(shí)的剛性，需要在其中部安裝支撐裝置。本文以大型風(fēng)電葉片自動(dòng)鋪放成型為研究背景，針對(duì)葉片芯模自身剛性差，軸徑比大且具有非圓截面的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種用于非圓旋轉(zhuǎn)加工的中間支撐系統(tǒng)。
　　首先根據(jù)葉片支撐截面非圓和同時(shí)存在凸、凹曲面的幾何形狀特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種用于非圓旋轉(zhuǎn)工件加工時(shí)的中部支撐裝置。該支撐裝置包括左、中、右三個(gè)支撐

2、臂，當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，左、右支撐臂對(duì)工件形成“V”型支撐，根據(jù)工件姿態(tài)自動(dòng)調(diào)整兩支撐臂夾角，中支撐臂實(shí)時(shí)托住工件底端，貼合工件輪廓做豎直方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)分析非圓截面的幾何形狀和DXF圖形存儲(chǔ)格式的特點(diǎn)建立相應(yīng)的幾何模型，推導(dǎo)出了適用于該中部支撐裝置的支撐運(yùn)動(dòng)軌跡算法，并對(duì)算法進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能分析與運(yùn)動(dòng)軌跡仿真。
　　其次為實(shí)現(xiàn)對(duì)所設(shè)計(jì)中部支撐裝置的自動(dòng)化控制，進(jìn)行支撐控制系統(tǒng)研究。最終確定該控制系統(tǒng)由工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器和數(shù)控系統(tǒng)三部

3、分組成。工控機(jī)負(fù)責(zé)設(shè)備的整體監(jiān)控與操作，支撐運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算;運(yùn)動(dòng)控制器負(fù)責(zé)控制各支撐臂電機(jī)進(jìn)行支撐運(yùn)動(dòng);數(shù)控系統(tǒng)控制工件旋轉(zhuǎn)與設(shè)備其它部件的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)研究并實(shí)現(xiàn)了這三個(gè)系統(tǒng)模塊間的數(shù)據(jù)通訊。最后設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一種用于纖維鋪放設(shè)備工控機(jī)上的人機(jī)交互軟件。該軟件的主界面主要分為監(jiān)控區(qū)和操作區(qū)兩個(gè)部分，監(jiān)控區(qū)通過(guò)讀取數(shù)控系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制器中的數(shù)據(jù)信息，監(jiān)控設(shè)備各個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài);操作區(qū)通過(guò)向數(shù)控系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制器寫入數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的操作控制，同時(shí)