特种加工专题

超小型电加工机床的开发[英]/Higuch T,et al.∥CIRP,1991,40(1):203～206 通过在电极进给机构中采用简化的驱动机构(进给步长微小,利用压电元件的快速变形特性),开发了外形尺寸为18mm×24mm×68mm的超小型电加工机床,其对微孔的加工特性可与普通电加工机床媲美。     

对螺纹滚子行星丝杠的初步探讨

螺纹滚子行星丝杠是一种新型传动副。在国外这种结构已被广泛地应用于仿形铣床、数控机床的进给机构中。为了给机床备件制造提供必要的技术资料,现将我们对这种机构的分析研究情况介绍如下:     

并联机床加工中心的研制与应用

并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的,是空间机构学、机械制造技术、数控技术、计算机软硬件技术和CAD/CAM技术高度结合,研制而成的高科技产品,可以看作并联机器人在机械加工领域的一种应用.它克服了传统机床串联机构的固有缺陷(刀具只能沿固定导轨进给,刀具作业自由度偏低,设备加工灵活性和机动性不够等),可实现多坐标联动数控加工、装配和测量等多种功能,能满足复杂自由曲面零件(如叶片、叶轮、螺旋浆及复杂模具的型腔等)的加工要求,是近年来出现的一种新概念机床.     

国内并联机床的发展

并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视。并联机床克服了传统串联机床移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷。并联机床可完成从毛坯至成品的多道加工工序,实现并联机床加工的复合化。     

直线电机在高档数控机床上的应用现状

高档数控机床一般是指具有高速、高精度和多轴加工能力的机床.这就要求高档数控机床的进给驱动系统必须具备很高的加速度,来实现高的进给效率.但传统数控机床的驱动系统大都采用旋转电机通过中间转换装置(例如链条、钢丝绳、传动带、齿条或丝杆等机构)转换为直线运动的.由于这些装置或系统有中间转化传动机构,所以整机存在体积大、效率低、精度低等问题.而直线电机进给系统采用零传动方式,彻底改变了传统的滚珠丝杠传动方式存在先天性缺点,并具有速度高、加速度大、定位精度高、行程长度不受限制等优点,令其在数控机床高速进给系统领域逐渐发展为主导方向,成为现代制造业设备中的理想驱动部件,使机床的传动结构出现了重大变化,并使机床性能有了新的飞跃.     

超精密定位中的几项相关关键技术

通过结合自已的实际工作，分别从伺服进给机构，位置检测技术，数控及伺服控制等几个方面对超精密机床的定位系统进行了说明     

牛头刨床自动垂直进刀机构

一般的牛头刨床,只有水平方向的自动进给机构,而垂直进给需要靠操作者手工操纵,用手拧动垂直刀架上端的进给手轮进刀。滑枕不停地往返,操作者也得抬着手臂随着滑枕不停地运动,因而垂直进给的劳动强度较大,工件上的刀纹也不均匀,工作效率低,加工质量不理想。为了解决这个问题,我们经过实践摸索,设计制作了“自动垂直进刀机构”。其结构简单,操作方便,不影响原机床的其他性能。     

从FMS走向RMS--可重配制造系统(中)

5　可重配机床 (ＲＭＴ)如前所述 ,ＲＭＳ由ＲＭＴ和ＲＣＳ两大部分组成。ＲＭＴ是一种新型、基于机床模块库中的机床模块的集成来实现机床设计的方法。每一种机床模块能够提供一种基本运动 ,这是一种将机床设计转换成通过对机床模块合理选择的数学处理方法 ,可产生出新类型的机床。机床模块化设计技术已存在好多年了 ,但从构造制造系统的观点看 ,则是最近几年才提出的。模块化设计技术已被许多设备制造商在现行机床(特别是在数控加工中心、车削中心和ＦＴＬ设备 )设计中采用。一种面向模块对象 (如主轴、进给驱动装置、结构件部件 )和结构…     

宏微复合进给机构及其在微细电火花加工中的应用

分析比较了几种现有进给机构的特性,说明了宏微复合进给机构的组成和工作原理,讨论了压电陶 瓷致动器的致动机理和制作时的注意事项。     

多轴联动条件下插补速度实时可调的前瞻控制算法

针对目前多轴联动条件下S形加减速算法复杂,一条插补线段内最大进给速度不能实时可调的问题,提出了一种插补速度实时可调的前瞻控制算法。算法首先根据机床特性和线段夹角建立了小线段衔接处进给速度的约束条件,然后采用加速度跟随原理提出了最大进给速度连续可调的S形加减速控制方法,在此基础上设计了一种加速度自适应调整的前瞻处理算法。该算法在不降低轨迹插补精度的前提下,能以最大的速度通过线段的转接点,从而使整个线段插补过程具有高度的柔性和快速性,能满足现代数控系统对前瞻处理的实时性要求。结果表明该算法有效降低了机床运动时的振动,与传统速度规划算法相比,同等加工条件下,加工效率明显提高,工件表面质量也得到改善。     

微细电火花加工微驱动机构设计

分析了柔性铰链及压电陶瓷的原理和特点,指出了压电陶瓷-柔性铰链机构在微进给中具有高响应频率、高精度和无间隙等优点,满足微细电火花加工的要求。并将压电陶瓷与整体式柔性铰链相结合,设计出一种压电驱动蠕动式微进给机构。     

基于Windows平台的超声波铣削机床数控系统

传统的超声波加工机床通常根据“形状拷贝”原理对工程陶瓷进行加工 ,其特点是工具沿直线方向一维进给 ,靠配重调整加工压力并实现工具的进给运动。本课题运用传感技术和数控技术 ,在Win dows平台上开发了一种开放式数控系统 ,采用“分层制造”方式 ,并对加工压力进行实时控制 ,可用简单形状工具实现陶瓷材料的三维复杂型面的加工。     

五轴车铣复合加工技术的现状与发展趋势

五轴车铣中心是五轴车铣技术的载体,是指一种以车削功能为主,并集成了铣削和镗削等功能,至少具有3个直线进给轴和2个圆周进给轴,且配有自动换刀系统的机床的统称.这种车铣复合加工中心是在三轴车削中心基础上发展起来的,相当于1台车削中心和1台加工中心的复合.     

基于PMAC的板材渐进成形数控系统的开发与研究

开发一种基于PMAC运动控制卡的渐进成形数控系统,它具有很强的扩展性和移植性.介绍了该数控系统的软硬件结构,详述通过VC++6.0MFC开发数控系统上位机软件的方法.为了解决在高速加工复杂轨迹时容易出现的工件过切和机床异常振动的问题,引入了一种实时的进给速度前瞻控制方法.     

数控机床切削力负载模拟器的显式力控制算法设计

为了对数控机床进行可靠性试验,设计了一种基于3P-(4S)并联机构的负载模拟器。基于PI反馈控制的显式力控制算法,并引入了模糊控制器,提高系统对不同加载误差的适应性。在控制系统中引入了力前馈控制器,提高控制系统的动态性能,减少实际加载力的滞后。同时,由于加载目标即机床主轴的进给运动轨迹未知,因此引入了主轴位置预测前馈以进行运动补偿,减少主轴运动所带来的干扰。最后设计并实施了静态与动态负载模拟试验,验证了所提控制算法的有效性。     

基于遗传算法的新型四轴混联机床优化设计

基于模块化设计技术,提出了一种完全由直线电机驱动的新型四轴混联数控机床,并介绍了其基本结构型式。以该机床并联主轴模块为研究对象,建立了主轴机构运动学方程,并给出了机构的雅克比矩阵。同时,基于遗传算法,以机构的灵巧度为目标对机床主轴进行了优化。经仿真验证表明:机床并联主轴在整个工作空间内操作性能得到了较优的改善。     

瑞士米克朗公司的新产品——HSM700高速铣床和FUTURA系列精密型立式加工中心

作为机床制造业的里程碑,高速铣削技术已完全展现出它的发展前途。高速铣削使切削速度比传统加工提高５～１０倍,更重要的是切削进给速度的显著增长,使得用高速切削加工的零件表面粗糙度非常好,以致于不需进行其他抛光、研磨等工作。米克朗公司的ＨＳＭ７００高速铣床正是成功地运用了最新的高速铣削技术,它所呈现出的优越的性能完全是一种革命。米克朗的ＨＳＭ７００采用了龙门式的结构,整个机床设计都选择了绝对对称的型式以使得固有振动减至最小,从而保证机床良好的刚性和阻尼特性。ＨＳＭ７００的主轴最高转速达４２０００ｒ／ｍ…     

微细电解加工系统设计及实验研究

针对微细电解加工的特殊工艺要求研制了微细电解加工系统,包括机床本体及配套的电气控制系统,采取直接进给加工和周期循环加工两种不同的运动控制方案进行微细孔电解加工试验,并对结果进行比较分析。     

轴向敲击式钻取采样装置方案研究

针对地外行星浅表层钻探采样对采样装置低功耗、小尺度的需求,提出一种轴向敲击式钻取采样装置设计方案:将增力机构与棘轮棘条机构结合,通过对钻取采样过程的钻进阻力实时检测,实现钻取采样钻进速度及钻进力的控制;将轴向进给电机的输出扭矩通过增力机构传递至钻杆,实现增力效果,降低了钻取采样功耗。该方案的可行性通过设计示例得到了验证,可作为未来地外行星采样装置设计的借鉴。     

四坐标数控龙门加工中心进给传动系统设计

进给传动系统负责传递转矩和转速,是数控机床的重要组成部分,其传动精度、灵敏度和稳定性将直接影响工件的加工质量。为了保证机床的定位精度和工作的稳定性,进给传动系统需要具备无间隙、低摩擦、低惯量、高刚性、高谐振以及适宜的阻尼比等特点。