砂轮修形机二维工作台设计及其控制系统研究.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
砂轮修形机二维工作台设计及其控制系统研究
姓名:陈珩
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:卢红
20090501
摘要数控式砂轮修形机是特种数控机床之一。磨削加工是使用高速旋转的砂轮对工件表面进行切削加工进行加工方法Ⅱ3尚湍ハ魇悄ハ骷庸ぶ幸恢志ǘ雀摺效率高、成本低的型面精加工方法。其特点是砂轮被修形成与工件轮廓相吻合的形状,利用际跻淮文ハ魇构ぜ锏阶钪占庸すば虻募庸こ叽缫G蟆3型磨削的精度在很大程度上取决于砂轮修形的精度。数控砂轮修形技术是将砂轮的修形与数控技术相结合,通过程序修形出任意母线砂轮,可使成型磨削达到柔性好、精度高、效率高的目的。本文研究的目的是研究和设计任意母线砂轮修形机的二维工作台,能够解决用于复杂零件表面磨削的成形砂轮修形。本文对二维工作台机械结构进行了设计,借鉴了被广泛应用的小型工作台的结构,使工作台具有良好的静态动态特性,刚度好,承载能力强,完全能够实现砂轮修形空间位置的精度控制。研制此高效、高精度的任意母线砂轮修形工作台具有一定的工程和实际意义。本文所做的工作主要如下:根据成型磨削中砂轮的实际使用要求,分析数控砂轮修形机的工作原理和工作特点,了解设计要完成的主要内容。进行了砂轮修形机工作台功能规划和总体性能分析。完成二维工作台机械结构设计,包括滚珠丝杠、导轨、联轴器的设计与选用,并对其进行校核。研究多轴运动控制器,开发数控系统应用软件。采用高级语言进行编写,?椤2捎媚?榛设计思想设计应用程序的人机界面。在教ㄉ希玍投唇涌釶甦相结合,详细设计二维工作台控制模块饕0ǔ跏蓟⑹侄刂啤⒊绦虮嗉庸ず臀置显示功能模块等本文研究设计基于的任意母线砂轮修形机二维工作台及其开放式数控系统,完成了二维工作台结构设计,实现了骰隤硕刂破饕及工作台之间的实时可靠通讯,并具备了砂轮修形机二维工作台的基本功能。关键词:砂轮修形;工作台;结构设计;数控技术武汉理工大学硕士学位论文
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签名:鳞唬喝掌冢号谭独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第绪论国内外现状及发展趋势数控式砂轮修形机是特种数控机床之一,数控机床综合了当今世界上许多领域最新的技术成果【。主要包括精密机械、计算机及信息处理、自动控制及伺服驱动、精密检测及传感、网络通信等技术。数控机床的发展是制造技术发展的结果,也是机床自动化技术,特别是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品的结晶。数控式砂轮修型机的组成如妓尽R话阌煽刂平橹省⑹刈爸谩⑺图数控机床的组成加工时,所需的各种控制信息要靠某种中间载体携带和传输,这种载体称刂平橹适谴娲⑹枰5娜ú慷和刀具相对于工件位置信息的媒介物,它记载着零件的加工程序。数控装置虺艭腔驳暮诵牟考强刂苹哺髦衷硕奈⑿图算机。它由计算机控制器,运算器及输入、输出装置组成。输入输出装置有纸袋阅读机、键盘和允酒鞯取6寥胧刈爸玫拇胱;怀傻缧藕牛ü制器及运算器进行逻辑判断、数值运算并经过译码转换成脉冲信号传送输出装服系统、测量反馈装置和机床主机五部分组成刂平橹作“控制介质扑慊刈爸武汉理工大学硕士学位论文
置,在经过功率放大后送入伺服系统。计算机与伺服系统的连接时通过软、硬件接口进行信号转换、数据传输及实时控制的。伺服系统是数控装置与机床的连接环节。其作用是将数控装置发出的脉冲信号转换成机床运动部件的运动。每一个脉冲信号使机床运动部件产生的位移量称为“脉冲当量B龀宓绷抗叵档交驳募庸ぞǘ取⒈砻嬷柿亢蜕省伺服系统主要包括主轴驱动单元俣瓤刂、进给驱动单元俣瓤刂坪位置控制⒅髦岬缁⒔缁图觳庠<取测量反馈装置可以包括在伺服系统中,它由检测元件和相应的电路组成。其作用主要是检测速度和位移,并将信息反馈回控制系统,构成闭环或半闭环控制。无测量反馈装置的系统称为开环系统。常用的测量元件有脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺及激光位移检测系统等。仓骰主机包括床身、主轴