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智能凸轮轴磨床控制软件编制和加工试验研究

作　者: 杨占玺
导　师: 韩秋实
学　校: 北京机械工业学院
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 数控凸轮轴磨床 PMAC 模糊预测 CBN砂轮 电主轴 磨削力
分类号: TG595
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 165次
引　用: 3次
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内容摘要


本论文所研究的内容是整个研究课题的一部分,为了保证研究内容的连续性、完整性和系统性,首先从当前数控凸轮轴磨床、凸轮轴磨削加工的国内外发展状况和智能制造技术的发展状况出发,结合具体的数控凸轮轴磨床的设计要求,简单介绍了以前所研究的内容,包括数控凸轮轴磨床的总统结构和数控系统的工作原理等内容。在此基础上,通过对普通外圆磨床的改造设计了一台数控凸轮轴磨床实验装置,主要包括设计制造并安装了磨床X轴砂轮架部件,安装电主轴、CBN砂轮以及磨削力测量系统等关键部件。通过大量的实验验证了CBN砂轮的动平衡效果、电主轴振动情况以及砂轮架的振动情况满足设计要求。本论文还讨论了一种将磨削力参数引入到数控凸轮轴磨床控制系统中的模糊控制与预测控制相结合的新型控制方式:模糊预测控制。简单介绍了模糊预测控制系统的原理,详细介绍了如何建立基于模糊关系的模糊预测控制系统中的预测模型以及如何实现模糊预测控制的模糊预测模型。作为课题阶段性的总结,本论文还根据一般数控加工中心的操作规程对本数控凸轮轴磨床的加工软件进行了完善与改进,使其功能不断的齐全,并在此基础上进行了初步的磨削加工试验,对前期工作进行验证与总结,为后续的工作提供了借鉴意义。

全文目录


第1章 概述  7-13
  1.1 课题背景及选题意义  7-11
    1.1.1 课题背景及来源  7-8
    1.1.2 数控凸轮轴磨床及凸轮轴磨削加工的国内外发展状况  8-10
    1.1.3 智能制造技术的发展状况  10-11
    1.1.4 选题意义  11
  1.2 课题内容  11-13
第2章 数控凸轮轴磨床总体方案及原理  13-20
  2.1 机床的相关设计参数  13-14
    2.1.1 机床的加工参数及精度  13
    2.1.2 机床主要技术指标  13-14
  2.2 机床的总体结构及原理  14-16
    2.2.1 机床的总体结构  14
    2.2.2 机床主要零部件  14-16
    2.2.3 数控系统工作原理  16
  2.3 凸轮实际轮廓推导  16-20
    2.3.1 平底直动从动件机构凸轮实际轮廓推导  17
    2.3.2 滚子直动从动件机构凸轮实际轮廓推导  17
    2.3.3 滚子摆动从动件机构凸轮实际轮廓推导  17-18
    2.3.4 平底摆动从动件机构凸轮实际轮廓推导  18
    2.3.5 X-C 轴联动数学模型及修正  18-19
    2.3.6 磨削加工时C 轴变速规律  19-20
第3章 基于开放式数控系统的数控凸轮轴磨床实验装置  20-32
  3.1 实验装置硬件配置  20-21
  3.2 实验装置数控系统  21-28
    3.2.1 数控系统原理  21-22
    3.2.2 ACC-24P 简介与其使用  22-23
    3.2.3 数控系统的连接、调试与故障分析  23-28
  3.3 电主轴系统设计、安装与调试  28-32
    3.3.1 砂轮架部件设计与电主轴安装  28-29
    3.3.2 电主轴控制与冷却系统  29-32
第4章 磨削力测量系统与模糊辨识模型  32-45
  4.1 磨削力测量系统  32-36
    4.1.1 系统的组成及安装  32-34
    4.1.2 扭矩补偿  34
    4.1.3 系统的标定与数据采集  34-36
  4.2 模糊预测控制原理简介  36-37
  4.3 基于模糊关系的模糊预测模型  37-45
    4.3.1 模糊关系模型简介  38-39
    4.3.2 FuzzyTECH 软件简介  39-41
    4.3.3 模糊关系模型实现  41-45
第5章 数控凸轮轴磨床实验装置控制系统软件设计完善  45-57
  5.1 数控系统及数控软件功能分析  45-47
  5.2 数控系统软件实现  47-51
    5.2.1 主要类简介  47-49
    5.2.2 PComm32 通讯驱动函数库  49-50
    5.2.3 PComm32 双端口RAM 函数库  50-51
  5.3 数控系统软件应用  51-57
第6章 数控凸轮轴磨床实验装置及试验研究  57-64
  6.1 砂轮动平衡与电主轴振动信号测量  57-60
  6.2 初步磨削加工实验  60-64
第7章 结论  64-65
参考文献  65-68
附录  68-74
  附录1 ACC-34AA 的PLC 驱动程序  68-73
  附录2 磨削加工凸轮轴升程表  73-74
致谢  74-75
攻读学位期间在公开刊物上发表的学术论文目录  75-82

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 磨削加工与磨床 > 专用磨床
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