高速響應(yīng)非圓切削數(shù)控車床的研制與試驗(yàn)研究.pdf

1、非圓零件廣泛應(yīng)用于汽車、生物、醫(yī)學(xué)、航空、航天等機(jī)械設(shè)備。但由于非圓零件具有其獨(dú)特的形狀特征，致使一般的機(jī)械加工工藝方法存在著加工成本高，加工效率較低的不足，而非圓零件數(shù)控車削加工已成為一種具有較強(qiáng)競爭力的加工工藝方法。 本文針對國內(nèi)非圓截面零件加工工藝現(xiàn)狀，提出一種新型非圓切削數(shù)控車床驅(qū)動(dòng)方案，即通過主軸旋轉(zhuǎn)編碼器所采集的角度信息和由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的徑向位移構(gòu)造一種“軟靠?！保源娉Ｒ?guī)的硬靠模完成非圓截面自由型線的加工過程，并

2、開發(fā)試制了一臺新型非圓零件車削數(shù)控機(jī)床樣機(jī)。在該樣機(jī)上通過對幾種特殊非圓截面零件進(jìn)行了實(shí)際切削試驗(yàn)，驗(yàn)證了機(jī)床的工作性能。其具體研究內(nèi)容如下： 1、運(yùn)用諧波分析的原理，對非圓截面零件表面特征以及其車削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了諧波分析，并對非圓截面零件車削時(shí)的刀具運(yùn)動(dòng)特征、進(jìn)給速度以及加速度進(jìn)行分析； 2、在分析目前國內(nèi)外各種高速加工機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，選用直線伺服電機(jī)作為直接驅(qū)動(dòng)方式，進(jìn)行了非圓切削數(shù)控車床徑向進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)，并對刀架和工作平臺兩個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了力學(xué)性能分析，通過對活塞環(huán)、橢圓和正六邊形幾個(gè)特殊非圓截面零件車削時(shí)的速度和加速度計(jì)算，對所設(shè)計(jì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了切削能力分析； 3、進(jìn)行了非圓切削數(shù)控車床控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，在分析以工控機(jī)和多軸運(yùn)動(dòng)控制器為平臺的開放式數(shù)控系統(tǒng)功能基礎(chǔ)上，對“軟靠?！避浖K進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對機(jī)床控制電氣線路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，編制了PLC邏輯控制程序； 4、進(jìn)行了非圓截面零件數(shù)控車床樣機(jī)的研制，并在該樣機(jī)