目前齒輪測(cè)量中心的數(shù)控系統(tǒng)主要采用電子展成法控制，根據(jù)漸開線法線極坐標(biāo)的線性關(guān)系，向兩套伺服裝置發(fā)送指令脈沖合成被測(cè)齒輪的廓線，主要缺點(diǎn)在于:必需實(shí)現(xiàn)極為精確的兩軸聯(lián)動(dòng)方可使測(cè)頭按被測(cè)齒輪的理論軌跡(如漸開線)運(yùn)動(dòng)，測(cè)量精度受限于運(yùn)動(dòng)控制精度，成本高售價(jià)昂貴。測(cè)頭跟蹤控制法可以節(jié)約成本，其缺點(diǎn)在于當(dāng)測(cè)頭脫離齒面時(shí)，無法再進(jìn)行跟蹤控制，在逐齒或間齒測(cè)量時(shí)，測(cè)頭無法按標(biāo)準(zhǔn)軌跡進(jìn)人下一測(cè)量齒的齒面，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)測(cè)量更加困難. 為了解決上述問題，作者研究了電子齒輪功能和齒輪齒廓偏差的測(cè)量原理，開發(fā)了基于電子齒輪功能的跟蹤控制方法，同時(shí)解決了以上兩種控制方法的問題，既可以保證按標(biāo)準(zhǔn)軌跡進(jìn)行測(cè)頭控制，又使得實(shí)現(xiàn)控制相對(duì)容易。1基于電子齒輪功能的跟蹤控制方法 測(cè)量機(jī)構(gòu)由精密轉(zhuǎn)臺(tái)和直線導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)裝置、光柵和微位移傳感器組成，如圖1所示。被測(cè)齒輪安裝在帶有圓光柵的精密轉(zhuǎn)臺(tái)(主軸)上，由交流伺服電機(jī)帶動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，跟蹤測(cè)量時(shí)，圓光柵隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)并輸出TTL脈沖信號(hào)，將此脈沖信號(hào)輸人到帶有電子齒輪功能的控制卡，使能控制卡的電子齒輪功能，使安裝在直線軸導(dǎo)軌上的測(cè)頭沿著被測(cè)齒輪的切向方向做直線運(yùn)動(dòng)。 電子齒輪模式能夠?qū)?軸或多軸聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)精確的同步運(yùn)動(dòng)，從而替代傳統(tǒng)的機(jī)械齒輪連接.
數(shù)控龍門銑床切削液的選型應(yīng)當(dāng)首先確定使用油基切削液還是水基切削液，選用時(shí)需綜合考慮加工工序和工件材料、機(jī)床狀況、環(huán)保衛(wèi)生等要求。油基切削液的潤滑性較好，適用于中、低切削速度的精密成形加工工序，容易獲得較好的表面加工質(zhì)量和較長的刀具壽命。水基切削液的冷卻性較好，適合高強(qiáng)度切削加工(高速、大進(jìn)給切削)，能有效降低高速切削時(shí)高溫造成的刀具磨損以及工件熱損傷和熱變形。工件材料的性能對(duì)切削液的選擇也很重要，同一種加工工序，由于工件材料的加工難易程度不同，切削液的選擇也不同，實(shí)際應(yīng)用中要綜合考慮加工工序和工件材料的特點(diǎn).具體選用時(shí)可參考表l。如機(jī)床或環(huán)衛(wèi)對(duì)切削液有特殊要求時(shí)，此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇切削液的種類。
以00級(jí)大理石為基準(zhǔn)面，將工作臺(tái)按照?qǐng)D紙要求固定在大理石上，用打表的方法在00級(jí)大理石方箱進(jìn)行找正，如圖2所示。 依據(jù)表頭指針的的讀數(shù)，導(dǎo)軌在豎直面內(nèi)直線度較好，偏差僅有5μm，但在水平面內(nèi)有來回?cái)[動(dòng)的趨勢(shì)。相比較而言，誤差在水平面比較敏感。試驗(yàn)中導(dǎo)軌從一極限位置開始，運(yùn)動(dòng)140 mm，導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如表1和圖3所示。 該測(cè)量儀是依據(jù)鏡頭捕捉被測(cè)工作的位置，由光柵尺讀取所測(cè)工件的長度。導(dǎo)軌在移動(dòng)過程中呈現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)，進(jìn)而使固定在移動(dòng)滑臺(tái)上的鏡頭往復(fù)擺動(dòng)，會(huì)造成所測(cè)結(jié)果偏大或偏小。試驗(yàn)中選取長度為80 mm的標(biāo)準(zhǔn)量塊，在不同位置測(cè)量誤差相差一百多微米。
數(shù)控銑床在定子磨削過程中，砂輪會(huì)產(chǎn)生磨損，需要定期進(jìn)行修磨。在數(shù)控銑床工作臺(tái)上，三爪卡盤右側(cè)支架上固定一個(gè)金剛石修磨筆，金剛石筆尖高度大于砂輪長度20 mm，設(shè)定金剛石筆尖為修磨程序原點(diǎn)G55,每磨削一個(gè)定子修磨一次砂輪，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每次修磨砂輪半徑0. 2 mm。如圖3所示為定子磨削示意圖。 砂輪修磨程序如下: 子程序O1001; G55 G90 G80 C00 G17 G40; Z50. S3000 M03; #501=#501+1; #501為修磨砂輪次數(shù)，修磨程序運(yùn)行一次自動(dòng)加1，更換砂輪置0 #101=10-#501 * 0. 2; #101為修磨后砂輪半徑，砂輪初始半徑值修磨為10 G00 X-#101 Y0 Z50. M09;修磨砂輪時(shí)砂輪中心位置 Z5.; G01 Z-20. F150; G00 X-25; Z50. M99; 如果您對(duì)我們的數(shù)控銑床有興趣，可以到 http://m.himslangfull.com/Pro/5.html查看
面輪廓度是實(shí)際待測(cè)要紊相對(duì)于理想要素的輪廓變動(dòng)量的大小，對(duì)曲面輪腳度的要求一般分為兩類:一種有基準(zhǔn)要求，另一類則是沒有注明基準(zhǔn)要求的。這里討論的是沒有基準(zhǔn)要求的自由曲面輪廓度的評(píng)定。無基準(zhǔn)要求的輪廓度評(píng)定因?yàn)闆]有統(tǒng)一的位!荃準(zhǔn)，自由曲面面輪廓度是通過在******匹配的情形下計(jì)算測(cè)童數(shù)據(jù)與CAD模型的最小距離的極值。其主要問題有兩個(gè):(1)測(cè)童點(diǎn)到CAD模型上的最近鄰點(diǎn)的計(jì)算;(2)在已知測(cè)it點(diǎn)的在CAD模型上對(duì)應(yīng)點(diǎn)后，其相應(yīng)的剛體變換矩陣的旋轉(zhuǎn)參數(shù)與平移參數(shù)的求解，問題可以描述成:設(shè)Pi(i=1,2，....,n)為曲面?zhèn)攘繑?shù)據(jù)點(diǎn)，Q=r(u,v)是CAD模型，側(cè)量點(diǎn)到曲面CAD模型的最近距離可以表示為: 其中： 按照最小二乘法構(gòu)造目標(biāo)函數(shù).側(cè)點(diǎn)集Pi到理論曲面Q間的最小距離目標(biāo)函數(shù)F為: 式中:dis為Pi和Q的距離函數(shù);R和T分別是表示側(cè)I點(diǎn)集相對(duì)于曲面模型的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣，a、Pl，分別表示測(cè)量點(diǎn)集繞坐標(biāo)軸x, y,:的旋轉(zhuǎn)角度;Tx、Ty,,Tz分別表示側(cè)量點(diǎn)集沿坐標(biāo)軸x、y、z方向的平移分量。 使F取得最小值的剛體變換矩陣M記為******剛體變換矩陣M,，其中滿足式(1)的qj是Pi,在CAD模型上的對(duì)應(yīng)的最近點(diǎn)。完成了******匹配參數(shù)的求解，可以進(jìn)一步求得在******匹配情形下的各測(cè)it單點(diǎn)的誤差D,，可以表示為Di=dis(MoPi,qi)。根據(jù)變換后的側(cè)盆點(diǎn)MoPi,與其CAD模型上的最近點(diǎn)9j構(gòu)成的矢t和4‘的法矢A的夾角，確定在CAD法向上正負(fù)方向上的兩個(gè)偏差最值點(diǎn)，分別記為Dmax Dmin則曲面輪廓度f可以表示: 在以上過程中，計(jì)算最近點(diǎn)9‘和******匹配的變換矩陣的6個(gè)參數(shù)都要求解復(fù)雜的非線性方程組且是一個(gè)反復(fù)迭代的過程，一般都采用數(shù)值迭代方法求解，故用不確定度傳遞模型來表示f和Pi之間的關(guān)系是很復(fù)雜和困難的。
臥式加工中心是一種高效、高性能的數(shù)控機(jī)床，在一次裝夾中可連續(xù)完成零件的銑、鉆、世、鉸及攻絲等多種工序加工。近年來，隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)高速、高效、高精和高可靠性的臥式加工中心的據(jù)求t越來越大，而機(jī)床能否發(fā)揮其高速、高效、高精等性能，關(guān)鍵取決于其可靠性。當(dāng)前，包括臥式加工中心在內(nèi)的國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床與進(jìn)口數(shù)控機(jī)床最直接的差距就體現(xiàn)在機(jī)床的可靠性上，可靠性已成為形響國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床口碑和市場的關(guān)鍵因家，提高國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的可靠性已成為當(dāng)務(wù)之急。作者通過對(duì)14臺(tái)某公司目前生產(chǎn)的臥式加工中心在用戶現(xiàn)場發(fā)生的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行深人分析，查清機(jī)床整機(jī)各故障部位、故障模式及故障原因的比率，從整體上掌握該系列臥式加工中心的故障發(fā)生情況，找出對(duì)機(jī)床整機(jī)可靠性影響較大的故障模式和故障原因，并據(jù)此提出提高國產(chǎn)臥式加工中心可靠性的措施。1 臥式加工中心故陣分析 根據(jù)分析的臥式加工中心的結(jié)構(gòu)，將其分為13個(gè)子系統(tǒng)，分別為刀庫系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、CNC系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、伺服系統(tǒng)。1.1機(jī)床整機(jī)故陣部位分析 通過對(duì)14臺(tái)該公司目前生產(chǎn)的臥式加工中心在用戶現(xiàn)場發(fā)生的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，得到機(jī)床整機(jī)故障部位概率表和概率圖，見表I和圖1, 由表1和圖1可知，該系列臥式加工中心共69條故障數(shù)據(jù)。其中刀庫系統(tǒng)故障最多，約占14.49%，是影響該系列臥式加工中心可靠性的關(guān)鍵子系統(tǒng).主要表現(xiàn)為機(jī)械手無動(dòng)作、機(jī)械手運(yùn)動(dòng)不到位、機(jī)械手抓錯(cuò)刀等;其次是主軸系統(tǒng)，約占整機(jī)故降的13.04%，亦是影響該系列臥式加工中心可靠性的關(guān)鍵子系統(tǒng)，主要表現(xiàn)為主軸箱有噪聲、零部件損壞、主軸不能換擋等;進(jìn)給系統(tǒng)故障數(shù)居第三位，約占11.59%，主要表現(xiàn)為元器件損壞、定位精度偏失、進(jìn)給軸不能回零等;而排周系統(tǒng)、潤清系統(tǒng)和氣動(dòng)系統(tǒng)的故障則相對(duì)較少。
液壓設(shè)備的操作保養(yǎng)，除應(yīng)滿足對(duì)一般機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)要求外，還有它的特殊要求，主要有以下幾點(diǎn): (1)操作者必須熟悉該設(shè)備所用的主要液壓元件的作用，熟悉液壓系統(tǒng)原理，掌握系統(tǒng)動(dòng)作順序。 (2)操作者要經(jīng)常監(jiān)視液壓系統(tǒng)工作狀況，觀察工作壓力和速度，檢查工件尺寸及刀具磨損情況，以保證液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。 (3)在開動(dòng)設(shè)備前，應(yīng)槍查所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及電磁閥是否處于原始狀態(tài)，檢查油箱油位。若發(fā)現(xiàn)異?；蛴虸不足，不準(zhǔn)起動(dòng)液壓泵電機(jī)，并找維修人員進(jìn)行處理。 (4)冬季當(dāng)油箱內(nèi)油溫未達(dá)到25℃時(shí)，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)不準(zhǔn)開始按順序工作，而只能起動(dòng)液壓泵電機(jī)使液壓泵空運(yùn)轉(zhuǎn)。X季工作過程中，當(dāng)油箱內(nèi)油沮高于60℃時(shí)，要注憊液壓系統(tǒng)工作狀況，并通知維修人員進(jìn)行處理。 (5)停機(jī)4h以上的液壓設(shè)備，在開始工作前，應(yīng)先起動(dòng)液壓泵電機(jī)5 - 10 min(泵進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)).然后才能帶壓力工作。 (6)操作者不準(zhǔn)損壞電氣系統(tǒng)的互鎖裝t，不準(zhǔn)用手推動(dòng)電控閥.不準(zhǔn)損壞或任憊移動(dòng)各操縱擋塊的位置 (7)未經(jīng)主管部門同愈，操作者不準(zhǔn)對(duì)各液壓元件私自調(diào)節(jié)或拆換。 (8)當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者不準(zhǔn)私自亂動(dòng).應(yīng)立即報(bào)告維修部門。維修部門有關(guān)人員應(yīng)盡快到現(xiàn)場，對(duì)故障原因進(jìn)行分析并排除。 (9)液壓設(shè)備應(yīng)經(jīng)常保持清沽，防止灰塵、切削用切削液、切周、棉紗等雜物進(jìn)人油箱。 (10)操作者要按設(shè)備點(diǎn)檢卡上規(guī)定的部位和項(xiàng)目進(jìn)行認(rèn)真點(diǎn)檢。
超高速磨削溫度實(shí)驗(yàn)在某大學(xué)國家高效磨削工程技術(shù)研究中心自行研制的超高速平面磨削試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)主軸功率達(dá)40 kW，最高轉(zhuǎn)速為24000r/min.工作臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率5 kW,采用SBS4500砂輪動(dòng)平衡系統(tǒng)對(duì)砂輪進(jìn)行了實(shí)時(shí)動(dòng)平衡，冷卻系統(tǒng)壓力為0一25 MPa。采用水基冷卻液，供液壓力為8MPa。為了分析不同類型材料在超高速磨削條件下的磨削機(jī)理，比較不同材料的可磨削性能，實(shí)驗(yàn)中選擇了工程中應(yīng)用較多的45碳素鋼、40Cr合金鋼兩種材料，采用人工熱電偶測(cè)試磨削溫度。1.1實(shí)臉材料及性能數(shù)據(jù) 45鋼是中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后可獲得良好的綜合機(jī)械性能，用來制造承受負(fù)荷較大的機(jī)器零件，如齒輪、連桿、軸等。 40Cr鋼是機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的鋼種之一屬于低合金中碳結(jié)構(gòu)鋼，由于主要在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，也稱為調(diào)質(zhì)鋼。其調(diào)質(zhì)后具有高的強(qiáng)度、良好的塑性和韌性、好的低沮沖擊韌性、低的缺口敏感性和高的疲勞強(qiáng)度，常用于加工機(jī)械設(shè)備中重要的軸類、連桿螺栓、進(jìn)氣閥和齒輪部件等. 45鋼與40Cr的物理特性見表1.
電液振動(dòng)臺(tái)伺服系統(tǒng)屬于位里控制系統(tǒng)，即通過控制油缸活塞的位移實(shí)現(xiàn)要求的振動(dòng)波形。此類系統(tǒng)包含兩類非線性因家:(1)伺服閥的流量非線性特性;(2)各種典型的非線性川。在高頻、大加速度振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，負(fù)載壓力大范圍變換，使得伺服閥流t非線性嚴(yán)盆，常用的荃于工作點(diǎn)處線性化的設(shè)計(jì)方法難以奏效。此外振動(dòng)試驗(yàn)更加關(guān)注加速度波形失真度.常規(guī)線性系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)方法由于無法消除流量非線性的響，難以大幅減小加速度的波形失真。 仿射非線性變換是解決液壓伺服系統(tǒng)流盆非線性特性的一個(gè)重要方法，通過構(gòu)造適當(dāng)?shù)姆答伩刂苩可將系統(tǒng)精確線性化。但由于液壓系統(tǒng)參數(shù)無法準(zhǔn)確獲得，通常難以直接將被控對(duì)象精確線性化。我們將仿射非線性變換與模型跟隨自適應(yīng)控制(AMFC)相結(jié)合，提出使用非線性AMFC控制方法對(duì)電液振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制，試圖減小加速度波形失真度.提高控制精度。 首先分析液壓伺服系統(tǒng)非線性流量特性對(duì)正弦響應(yīng)的影響，然后介紹非線性AMFC方法，并通過仿真對(duì)控制效果進(jìn)行了驗(yàn)證。
油壓減振器是機(jī)車轉(zhuǎn)向架的重要組成部分.在車輛懸掛系統(tǒng)中起減振作用，從而避免列車在運(yùn)行速度范圍內(nèi)在臨界共振區(qū)發(fā)生振動(dòng)和機(jī)車蛇形。油壓減振器性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到列車動(dòng)力學(xué)品質(zhì)和高速運(yùn)行的平穩(wěn)性、舒適性、安全性。隨著高速鐵路的推廣和普及，列車對(duì)減振器的性能要求也越來越高，同樣對(duì)減振器結(jié)構(gòu)的安全性提出了更加嚴(yán)格的要求。 端部連接的失效是列車油壓減振器失效的一個(gè)重要原因，嚴(yán)重時(shí)可能損壞鐵路通信設(shè)施，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡最遨免。較為普遙的減振器端部連接有螺紋式和軸套式兩種，螺紋式連接主要用于一系懸掛的垂向減振器.軸套式連接因其在3個(gè)方向的剛度可調(diào)性較大被廣泛應(yīng)用于二系減振器和擾蛇形減振器中。 以往對(duì)連接關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定.但是隨著高速鐵路的普及，高速列車對(duì)減振器的工作區(qū)間要求越來越高，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在一定的局限性，在實(shí)際的使用過程中，部分關(guān)節(jié)套工作一段時(shí)間后出現(xiàn)了塑性變形的現(xiàn)象，作者借助ANSYS有限元分析，對(duì)連接關(guān)節(jié)的工作條件進(jìn)行模擬，分析問題產(chǎn)生的原因。 某公司型號(hào)為6001的減振器關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)如圖1所示. 圖1中.連接桿5與關(guān)節(jié)套I的連接方式為手工焊接。外缸套、橡膠層和芯軸通過硫化方式加工成一個(gè)整體橡膠關(guān)節(jié)。裝配時(shí)通過油壓機(jī)壓人關(guān)節(jié)套中，從而保證與關(guān)節(jié)套的密合.在橡膠關(guān)節(jié)扭轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)時(shí)提供一個(gè)力矩作用。