數(shù)控機(jī)床滾動功能部件測試試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，立式加工中心在航天航空、電力能源、軍工等基礎(chǔ)行業(yè)中起到越來越關(guān)鍵的作用，滾動功能部件（包括滾珠絲杠副與滾動直線導(dǎo)軌副）作為其核心功能部件，其精度水平的高低直接影響加工中心的加工精度與加工效率。因此研制相應(yīng)的精度保持性測試試驗(yàn)裝置來提高滾動功能部件的精度保持性水平是很有必要的。目前，國產(chǎn)滾動功能部件精度測試試驗(yàn)裝置只是利用工作臺自重或增加配重進(jìn)行測試，雖然測試結(jié)果有一定的參考價(jià)值，但是與實(shí)際加工環(huán)境下相比仍然存在

2、較大差距。如果采用真實(shí)切削過程對絲杠和導(dǎo)軌的精度、位移、溫升等參數(shù)進(jìn)行測試分析，雖然可以保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但每次測試不僅造成銑刀磨損，消耗大量能源，而且還浪費(fèi)了大量的加工材料。
　　本文通過模擬真實(shí)工況對滾動功能部件在立式銑削加工的綜合分析，研究針對精度保持性測試試驗(yàn)臺的控制系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)。為模擬工作臺在立式銑削過程中的受力情況，本課題設(shè)計(jì)了一套施力機(jī)構(gòu)，利用力與力矩相等原理推導(dǎo)出施力機(jī)構(gòu)施加的力與銑削力之間的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)

3、施力機(jī)構(gòu)工作原理對各模擬力公式進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。重點(diǎn)研究了在銑刀進(jìn)給方向發(fā)生突變時(shí)模擬力發(fā)生突變的解決方案，通過在突變位置添加圓角以消除突變來保證施力機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。提出了利用“PC+NC”開放式控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)解決精度保持性測試試驗(yàn)臺的復(fù)雜控制問題的方案，完成了對測試試驗(yàn)臺開放式控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，開發(fā)了精度保持性測試試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)。所開發(fā)的試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)在對性能參數(shù)的測試過程中，由施力機(jī)構(gòu)模擬銑削力，不僅保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還可以節(jié)約