机床智能加工的体系结构

智能制造技术是近年来兴起的一种新型制造工程,是机械制造的发展方向。由于其研究尚处于起步阶段,其体系结构尚未形成,其精确内涵也正在发展之中。本文就智能制造中的一个重要组成部分──智能加工,探讨了单台机床智能加工的基本概念与基本研究内容,提出了机床智能加工系统的基本结构,论述了各组成模块的基本功能与作用。     

超精密机床变分法精度分析及其应用

本文介绍了一种基于变分法的机床精度分析方法,以及这一方法在超精密机床精度分析中的应用。以超精密气浮花岗石车床为研究对象,建立了车床成形系统的数学模型,对车床的输出精度进行了理论分析,指出了加工误差中各成分的来源及物理意义。最后还探讨了变分法精度分析在超精密机床设计中的应用     

激光加热辅助引弧微爆炸加工工程陶瓷的试验研究

为验证激光加热辅助技术改善引弧微爆炸加工质量和提高加工效率的可行性,探索加工工艺参数对加工过程的影响规律,设计了激光加热辅助引弧微爆炸加工试验系统,并通过试验研究了工艺参数对材料去除率和崩碎的影响规律。试验结果表明：激光加热辅助引弧微爆炸加工陶瓷可以提高材料去除率,改善崩碎情况;加工效率随激光功率的增加而提高,随光斑尺寸的增大而降低,随距离的增加先提高后降低;崩碎随激光功率的增加而减少,随光斑尺寸的增大先减少后增多,随距离的增加先减少后增多。研究结果为激光加热辅助引弧微爆炸加工机理的研究和工艺参数的优化提供了参考依据。     

加工中心用触发式测头系统监测方法研究

主要研究了在数控加工中心ARROW500上使用触发式测头(英国Renishaw的MP12测头)实现零件加工的自动监测,通过深入研究用触发式测头在加工中心上实现在线监测的方法,使加工零件的序前调整、找正,序中监控及序后测量等可自动完成,实现了加工中心高效率、高自动化的监测。     

慢刀伺服加工环曲面的刀具路径规划方法

如何规划刀具路径、进而获得高质量的数控加工代码,是应用慢刀伺服技术加工环曲面的关键技术之一。提出了基于等距面规划刀位点轨迹的刀具路径规划方法,推导了外凸环曲面的面形方程及其等距面方程,对比分析了两种导动曲线及两种数据点离散方法,优选了刀具路径规划方案,应用VB.net语言编写了慢刀伺服加工环曲面用数控代码生成软件,在Vericut平台上对数控代码进行了仿真验证,直观地展示了虚拟加工面相对理论曲面的残留区域,仿真结果验证了方法的可行性。结果表明:将外凸环曲面方程中的非一次常数项a变为a+r_d,即得到外凸环曲面的等距面方程;所提刀具路径规划方法适用于慢刀伺服加工外凸环曲面;该方法对应用慢刀伺服技术加工其他面型的光学镜面具有借鉴价值。     

精密坐标镗床CNC系统研究

介绍了作者研制的通用ＣＮＣ系统,该系统以ＡＳＴ３８６作为控制器,采用ＰＷＭ驱动直流伺服电机,并配以软、硬件接口;文中对该系统的主要组成部分作了分析,在此基础上应用传统的ＰＩＤ控制方法设计数字控制器;最后通过实验验证了该系统的输出响应和控制器的性能。     

长方体类光学元件形位误差高精度测量方法

如何实现长方体元件光学面形位误差的高精度测量以及怎样利用测量数据对这些误差进行修正加工是制造过程中的主要问题。提出一种基于波面干涉的长方体类光学元件形位误差测量方法,借助大口径干涉仪和高精度端齿盘搭建测量系统,实现了长方体类光学元件1μm/400mm精度的平行度和垂直度测量,获得了高精度的形位误差综合分布数据,并利用磁流变、小磨头数控抛光等现代光学加工手段实现了此类光学元件的高精度加工。     

基于COM的开放式数控系统软件模块通信方法的研究

采用基于COM技术的软件设计方法 ,对数控系统软件进行模块化开发 ,模块间的通信问题是关键。应用COM技术中的“事件”和“事件槽”方式实现了客户组件模块与服务器之间、客户组件模块之间的通信。这为开放式数控系统软件设计中通信问题的解决提供了一种新的软件方法     

柔性加工设备机电系统的动力学模型与辨识

在剖析柔性加工设备机电系统结构、信息传递链等基础上，建立柔性加工设备机电系统较精确的动力学模型，并研制相应硬件，实现实时在线模型参数辨识，排除变工况与加工过程的时变性对状态监测与故障诊断的影响，为实现柔性加工环境下多变工况加工过程的实时状态监测、故障诊断与故障预警打下基础。     

虚拟加工过程的建模与仿真

提出并建立了虚拟加工过程来对实际加工状况进行仿真，从而在零件正式生产之前就能预见和评估其加工过程中可能出现的问题，并加以解决。文中还介绍了虚拟加工过程的结构、建模技术和仿真过程。