多轴联动数控研磨机床研发

论文摘要

由于精密加工技术在国防、航空、航天等领域的重要作用,受到了人们的广泛关注,已成为衡量一个国家制造业技术水平的标志之一。研磨加工作为精密加工中的一种重要加工方法,也日益受到了重视。本文在查阅了国内外研磨加工有关技术资料的基础上,对数控研磨机床进行了如下内容研究:(1)建立行星式双平面研磨机床模型,运用齐次坐标变换法建立了在行星式双平面研磨方式下,研磨盘相对于工件(载盘)的运动轨迹模型,并进行了仿真分析,为以后机床设计、研磨参数选取及优化打下了理论基础。(2)对研磨机床的床身,立柱以及横梁进行了结构设计。用有限元法对横梁进行了结构静力分析。(3)基于NUM POWER1060系统完成了机床数控系统的开发,并进行了相关参数设置,编写了五轴自动回零程序及PLC程序,整机调试,为以后进行曲面研磨打好了基础。基于力/位混合控制,对研磨压力进行了研究。(4)对机床进给伺服运动精度进行了检测,并进行了误差补偿。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 超精密加工技术发展状况
• 1.2 研磨加工的现状
• 1.3 研磨技术的新发展
• 1.4 论文研究的主要研究内容
• 2 行星式双平面研磨运动的运动学分析
• 2.1 引言
• 2.2 研磨运动轨迹要求及PRESTON方程
• 2.2.1 研磨运动轨迹要求
• 2.2.2 Preston方程
• 2.3 运动轨迹分析
• 2.3.1 齐次坐标变换法
• 2.3.2 双平面研磨加工原理
• 2.3.3 行星式双平面研磨运动轨迹模型建立
• 2.4 运动轨迹仿真及分析
• 2.4.1 运动轨迹仿真
• 2.4.2 仿真结果分析
• 2.5 本章小结
• 3 研磨机床支承件设计
• 3.1 引言
• 3.2 支承件设计的一般要求和设计步骤
• 3.2.1 支承件设计准则
• 3.2.2 支承件设计的一般要求
• 3.2.3 设计步骤
• 3.3 研磨机床床身,立柱,横梁的设计及机床横梁有限元分析
• 3.3.1 床身,立柱,横梁的设计
• 3.3.2 机床横梁有限元分析
• 3.4 本章小结
• 4 研磨机床数控系统
• 4.1 引言
• 4.2 NUMPOWER1000系列数控系统的特点及研磨机床数控系统选型
• 4.2.1 NumPower1000系列数控系统的主要技术特点。
• 4.2.2 数控系统选型与功能配置
• 4.3 常用参数设置及自动回零程序编写
• 4.3.1 常用参数设置
• 4.3.2 自动回零程序编写
• 4.4 研磨机床PLC编写
• 4.4.1 NUM数控系统PLC
• 4.4.2 研磨机床PLC程序编写
• 4.5 力控制
• 4.5.1 研磨对压力的要求
• 4.5.2 扭矩模式下的研磨压力控制
• 4.5.3 基于力传感器的研磨压力控制
• 4.6 本章小结
• 5 机床调试及精度检验
• 5.1 引言
• 5.2 机床调试及功能检验
• 5.2.1 机床调试
• 5.2.2 机床功能检验
• 5.3 机床精度检验
• 5.4 定位误差补偿原理
• 5.5 补偿后机床精度检验
• 5.6 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文