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文檔簡介
1、異形活塞是指工作裙面為特殊結(jié)構(gòu)的活塞,也被稱為中凸變橢圓活塞,雖然這種活塞在發(fā)動機(jī)中的工作性能優(yōu)越,但使用普通的數(shù)控車床加工極為困難。當(dāng)今船用大直徑活塞的生產(chǎn)現(xiàn)狀較為落后,迫切需要高效的加工設(shè)備。作為活塞生產(chǎn)線的核心環(huán)節(jié),中凸變橢圓活塞車床的工作性能直接決定了活塞的加工質(zhì)量。本文以中凸變橢圓活塞的車削加工為研究對象,設(shè)計(jì)了新型結(jié)構(gòu)的活塞數(shù)控車床,本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
1)針對國內(nèi)外中凸變橢圓活塞車床的研究現(xiàn)狀,
2、提出研究目標(biāo)與主要研究內(nèi)容。
2)根據(jù)異形活塞的裙面結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對裙部型線進(jìn)行數(shù)學(xué)描述,并對復(fù)雜型線的成型運(yùn)動進(jìn)行研究,利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)裙部型線的三次樣條擬合插值。深入研究了活塞裙部型線的插補(bǔ)原理,采用極坐標(biāo)插補(bǔ)算法對橫截面進(jìn)行插補(bǔ),采用等長度直線法對軸截面進(jìn)行插補(bǔ)。
3)通過對現(xiàn)有的活塞車床的研究,根據(jù)異形活塞的加工原理,設(shè)計(jì)了中凸變橢圓活塞數(shù)控車床的整體結(jié)構(gòu),利用Pro/E建立活塞車床的實(shí)體模型,對車床的關(guān)
3、鍵硬件進(jìn)行選型。在ADAMS中建立主軸系統(tǒng)模型,進(jìn)行剛?cè)狁詈戏治?,?yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。
4)作為活塞車床的關(guān)鍵部件,伺服刀架采用永磁式直線電機(jī)驅(qū)動。運(yùn)用ADAMS軟件建立直線電機(jī)運(yùn)動學(xué)模型,對電機(jī)的高頻微進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行分析,為實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動控制奠定基礎(chǔ)。建立了伺服刀架的動力學(xué)模型,并對伺服刀架的控制器進(jìn)行設(shè)計(jì);根據(jù)活塞橫截面切削對伺服刀架的要求,選用反饋+速度/加速度前饋的復(fù)合型PID算法對刀架進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
5)基于P
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