QP160内圆切片机系统设计和实现

论文摘要

本文以京仪公司应客户预订开发的新产品为原形，介绍了QP160内圆切片机的工作原理、工艺要求以及相关数控系统的特点与关键技术。通过对QP160内圆切片机系统被控对象及执行机构的研究与分析，并根据数控机床的相关知识和有关数据，建立了被控对象和执行机构的数学模型；并对该模型进行了动态、稳态分析。在此基础上率先在国内提出在内圆切片机上采用CNC单轴控制器来实现进料系统精密控制，并做出了由交流伺服电机及驱动器、高精度滚珠丝杠、精密齿轮系组成高精度传动系统的设计方案，在设计思路上体现了高精度、高速度、操作简单化、高可靠性等理念，针对设计方案作者详细的给出了设计计算过程及核定验算；最后，文中介绍了样机制造后在企业内部进行的调试和切削运行实验，对在车间温度20℃—25℃的环境中切削的200片6寸硅单晶片进行了检测，实现了单片定位精度、晶片切削精度达到国际水平(单片TTV≤10μm，多片TTV≤15μm，弯曲度BOW≤15μm)。用户验收通过，表明作者设计开发的设备精度完全实现了原设计预想，达到了企业开发具有国际竞争力新产品的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 内圆切片机的发展和现状
• 1.1.1 内圆切割技术与线切割技术分析
• 1.1.2 国内外内圆切片机设备技术概况
• 1.2 课题来源与意义
• 1.3 论文工作的主要内容
• 第2章 数控切片机机电系统总体方案与工作原理
• 2.1 QP160切片机的工作原理及主体结构简介
• 2.2 切片机工艺要求
• 2.3 数控总体方案
• 2.4 数控系统特点
• 第3章 数控切片机伺服进给系统的分析
• 3.1 数控系统
• 3.2 交流伺服系统
• 3.2.1 进给电机的选用原则
• 3.2.2 伺服进给系统各环节的数学建模
• 3.2.3 控制系统的动态性能分析
• 3.2.4 稳态性能分析
• 第4章 数控切片机机电系统的设计实现
• 4.1 伺服系统的元件选择
• 4.1.1 伺服交流电机的选择
• 4.1.2 传动系统刚度和精度计算
• 4.2 CNC机电连接
• 4.2.1 切片机系统框图
• 4.2.2 切片机操作程序
• 4.3 CNC系统参数调整
• 4.3.1 CNC参数调整
• 4.3.2 伺服系统调整
• 第5章 系统调试与实验
• 5.1 程序设定
• 5.1.1 CNC参数设定
• 5.1.2 程序的输入
• 5.1.3 伺服控制器参数设定
• 5.2 运行与实验
• 5.2.1 空载运行
• 5.2.2 调试实验
• 5.3 实验结论
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录