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2017年5月23日

數(shù)控加工中心主傳動系統(tǒng)能耗特性及運行節(jié)能技術(shù)研究-目的和意義

本課題的研宄主要來源于國家自然科學基金項目“基于工件能耗屬性的制造系統(tǒng)能效提升方法研宄”。

2017年5月23日

非線性雙電磁懸浮系統(tǒng)交叉耦合同步控制|加工中心

在龍門精工加工系統(tǒng)中無論是針對單電磁懸浮系統(tǒng)的控制還是多電磁懸浮系統(tǒng) 的控制，其控制目標就是為了減小電磁懸浮氣隙的輸出與給定之間的偏差，即電磁懸浮系統(tǒng)的實際輸出的氣隙與設定的氣隙之間的偏差。懸浮氣隙的偏差是導致部件精度下降的重要原因之一。由多電磁懸浮系統(tǒng)加工出來的部件其精度的高低是由多電磁懸浮系統(tǒng)協(xié)調(diào)決定的。如果只是相對獨立的對各個單電磁懸浮系統(tǒng)的誤差進行控制而不考慮其它電磁懸浮氣隙的情況以及整體的運行情況，那么加工出的部件就會存在很大的誤差，尤其是在高速的情況下運行，當不同的電磁懸浮系統(tǒng)參數(shù)不一致時會因此導致兩個系統(tǒng)不同步，使得加工出來的部件發(fā)生了形變。

2017年5月23日

數(shù)控加工中心龍門電磁懸浮系統(tǒng)無源控制|加工中心

基于無源控制理論本章介紹了單磁懸浮系統(tǒng)無源控制器的設計。首先建立了電磁懸浮系統(tǒng)的能量函數(shù)，然后建立出電磁懸浮系統(tǒng)哈密爾頓方程，通過選取適當?shù)幕ヂ?lián)陣和耗散陣來重新建立電磁懸浮系統(tǒng)的哈密爾頓方程。通過三個哈密爾頓函數(shù)約束條件來求解偏微分方程，從而推出單電磁懸浮系統(tǒng)無源控制器的表達式。無源控制器設計簡單、易于實現(xiàn)。仿真結(jié)果表明無源控制器加快了單電磁懸浮系統(tǒng)較強的響應速度, 提高了其魯棒性，最終提高了懸浮精度。

2017年5月23日

數(shù)控加工中心龍門磁懸浮系統(tǒng)耦合分析及控制研究-結(jié)論與展望

由于時間的原因龍門精工加工中心雙電磁懸浮系統(tǒng)的耦合分析還有許多問題有待解決。本文只對移動橫梁垂直方向的耦合情況進行了分析，而沒有同時對水平方向由于直線電機導向單元不同步造成的耦合情況進行分析。今后可以在建立雙電磁懸浮系統(tǒng)全新耦合模型、解耦算法設計以及解耦后獨立系統(tǒng)設計更先進的控制器來改善懸浮系統(tǒng)的魯棒性等方面進行更深入的研究。

2017年5月23日

加工中心盤式刀庫可靠性試驗方法研究背景|加工中心

裝備制造業(yè)是制造業(yè)的基礎，其發(fā)展水平體現(xiàn)了一個國家的工業(yè)化水平，是國家綜合實力和國際競爭力的主要象征，具有極其重要的戰(zhàn)略意義[1]。而裝備制造業(yè)的基礎則是精工機床，精工機床發(fā)展水平的高低直接決定著裝備制造業(yè)整個行業(yè)的水平。一個國家精工機床業(yè)的水平己經(jīng)成為衡量該國制造業(yè)水平、工業(yè)現(xiàn) 代化程度和國家綜合競爭力的重要標志，直接關(guān)系到國家經(jīng)濟建設和國防安全及戰(zhàn)略地位[2][3]。

2017年5月23日

加工中心盤式刀庫可靠性試驗方法研究意義|加工中心

現(xiàn)場數(shù)據(jù)是產(chǎn)品的可靠性研究的基礎，但由于研發(fā)周期短、試驗成本高，企業(yè)難以獲得足夠的可靠性數(shù)據(jù)[1()][49]，導致試驗單位獲得數(shù)據(jù)的難度增大，不能從研發(fā)企業(yè)中直接獲得大量的試驗數(shù)據(jù)。這就要求試驗單位在產(chǎn)品出廠后派人進行時時跟蹤記錄，從生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)到用戶企業(yè)采集故障數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)作為加工中心的關(guān)鍵功能部件之一，其可靠性水平是影響機床整機的可靠性水平的主要因素之一。但是考慮到加工中心現(xiàn)場的實際情況：加工時間包括換刀時間和工步持續(xù)時間這兩部分，換刀時間比較短，一般在 5s~10s之間，工步持續(xù)時間比較長，一般在3min~2h之間，故相對于工步持續(xù) 時間，換刀時間比較短，導致現(xiàn)場故障周期拉長，采集效率不高。這就要求除了在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)外，試驗單位應該在實驗室的條件下，對其進行加速試驗，快速激發(fā)其潛在故障，使故障在短時間內(nèi)暴露出來，提高故障數(shù)據(jù)采集效率。

2017年5月23日

加工中心盤式刀庫可靠性試驗方法研究的國內(nèi)現(xiàn)狀|加工中心

國內(nèi)對可靠性這門學科的研宄可以追溯到20世紀五十年代，相對于美國、德國、日本、加拿大等工業(yè)發(fā)達國家，我國的可靠性研宄起步晚，但在國際發(fā)展的大環(huán)境下，我國對可靠性的研宄突飛猛進。20世紀80年代，我國相繼成立了部級和國家級可靠性機構(gòu)：1981年成立了中國電子產(chǎn)品可靠性信息交換中心， 1985年成立了航空設備可靠性信息通信網(wǎng)，1987年成立了中國機械工業(yè)可靠性技術(shù)研究中心，1988年成立了國防科工委質(zhì)量與可靠性中心與信息交換網(wǎng)，1989 年成立了中國軍用電子產(chǎn)品可靠性委員會，1990年成立了中國質(zhì)協(xié)可靠性專業(yè) 委員會，1994年國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)出關(guān)于加強產(chǎn)品可靠性工作的若干意見的通知mnw。現(xiàn)今，國家高度重視可靠性在各個領域的發(fā)展，將可靠性技術(shù)應用到產(chǎn)品的研發(fā)、制造以及使用的各個階段。在精工機床領域，國家將精工裝備的可靠性技術(shù)研究列為科技重大專項，針對精工機床的可靠性預測、預警、設計以及可靠性的建模、評估和分配方法等方面展開了深入的研究。

2017年5月23日

試驗臺控制程序的設計|加工中心

試驗臺控制系統(tǒng)主要包括兩部分：1.下位機PLC控制。2.上位機VB程序控制。PLC通過控制繼電器線圈的得電與失電來控制繼電器觸電（常開觸點閉合, 常閉觸點斷開），進而控制試驗臺的機械系統(tǒng)，以此完成自動換刀的動作。上位機VB程序通過RS232串口實現(xiàn)與PLC通訊的，通過HostLink模式來直接給PLC 賦值以及讀取PLC返回來的數(shù)據(jù)。上位機具有時時顯示刀庫運行狀態(tài)以及記錄刀庫運行數(shù)據(jù)的能力。

2017年5月23日

換刀系統(tǒng)換刀頻率|加工中心刀庫

本章針對不同類型的試驗數(shù)據(jù)的分析方法進行了研宄。從整體上來講，試驗數(shù)據(jù)分為兩種類型：一種為盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)。根據(jù)樣本量的不同，實驗室故障數(shù)據(jù)和現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)采用不用的建模分析方法，前者由于樣本量小，一般采用貝葉斯分布模型，后者由于樣本量大，一般采用常用分布模型；另一種為自動換刀系統(tǒng)換刀頻率。根據(jù)采集數(shù)據(jù)的難易程度，實驗室和現(xiàn)場頻率數(shù) 據(jù)分布采用直接計算法和近似求取法。通過實驗室換刀頻率與現(xiàn)場換刀頻率的對比分析，發(fā)現(xiàn)實驗室換刀頻率要比現(xiàn)場換刀頻率高，有利于在短時間內(nèi)激發(fā)自動換刀系統(tǒng)的潛在故障，暴露換刀系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。

2017年5月23日

工作臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀|加工中心

目前國內(nèi)外在進行結(jié)構(gòu)體設計過程中，無論單個零部件還是裝配體部件都要面臨一個問題一結(jié)構(gòu)強度問題。結(jié)構(gòu)強度問題一般需要從四個方面進行解決：結(jié)構(gòu)應力方面、材料力學性能方面、強度理論[2()]和振動理論。當前，大部分固體力學計算將結(jié)構(gòu)應力方面的問題作為重點，而材料力學性能是通過材料實驗結(jié)合材料結(jié)構(gòu)條件進行解決，強度理論則是在兩者聯(lián)合研究的基礎上創(chuàng)建與之相應的強度理論。具體而言，就是研究材料在復雜應力下發(fā)生破壞的規(guī)律，并建立一套與之相適應的強度計算準則及理論[2()]，振動理論是在強度理論的基礎上進行模型建立、振動分析、參數(shù)識別等。