發(fā)布時(shí)間：2017-04-27 06:01

  本文關(guān)鍵詞：超精密車床主軸高精度現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：主軸是超精密車床的核心構(gòu)件之一,其性能的優(yōu)劣會(huì)直接影響車床的加工精度、可靠性和壽命。尤其針對(duì)精密氣浮主軸,微小的動(dòng)不平衡量都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),影響超精密車削零件的加工質(zhì)量,因此需要在每次開機(jī)或工件裝夾之后對(duì)主軸進(jìn)行動(dòng)平衡監(jiān)測及調(diào)整。目前普遍采用商品化現(xiàn)場動(dòng)平衡儀對(duì)主軸進(jìn)行動(dòng)平衡測試,操作繁瑣,效率低下,無法滿足超精密車床主軸頻繁的高精度動(dòng)平衡操作要求。因此,針對(duì)超精密車床研發(fā)配套的動(dòng)平衡系統(tǒng),以簡化操作流程,實(shí)現(xiàn)車床主軸的高效高精度動(dòng)平衡在位測試及現(xiàn)場調(diào)整有著重要的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)超精密車床主軸高效高精度動(dòng)平衡在位測試和現(xiàn)場調(diào)整,本文針對(duì)超精密車床氣浮主軸的動(dòng)不平衡、振動(dòng)和動(dòng)平衡評(píng)價(jià)等問題,以振動(dòng)信號(hào)分析處理和轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡學(xué)等理論為基礎(chǔ),圍繞車床主軸動(dòng)平衡理論及其評(píng)價(jià),動(dòng)平衡測試系統(tǒng)研制,不平衡矢量信號(hào)處理,動(dòng)平衡算法實(shí)現(xiàn),車床高效高精度現(xiàn)場調(diào)整裝置研制以及動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等關(guān)鍵問題開展研究。本文的主要工作有:超精密車床主軸現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)的理論研究。首先對(duì)超精密車床主軸的動(dòng)平衡精度進(jìn)行了仿真分析,說明了動(dòng)平衡引起的主軸振動(dòng)將對(duì)超精密車削加工面形產(chǎn)生直接的影響,并以工件裝夾為例分析了超精密車床主軸在加工之前進(jìn)行現(xiàn)場動(dòng)平衡的必要性。然后,基于主軸動(dòng)平衡對(duì)加工質(zhì)量的影響以及主軸的振動(dòng)狀態(tài)確定了本文超精密車床主軸動(dòng)平衡的評(píng)價(jià)指標(biāo)。最后,基于超精密車床對(duì)其主軸動(dòng)平衡理論進(jìn)行了分析,確定了本文主軸動(dòng)平衡的基本實(shí)施方法和實(shí)施流程。超精密車床主軸現(xiàn)場動(dòng)平衡系統(tǒng)的研制。首先,根據(jù)超精密車床主軸動(dòng)平衡的測試要求,搭建了動(dòng)平衡測試系統(tǒng)。然后,通過對(duì)不平衡矢量信號(hào)的處理和測試,實(shí)現(xiàn)了主軸振動(dòng)位移幅值和相位的準(zhǔn)確提取。接著,基于影響系數(shù)法編寫了動(dòng)平衡算法,實(shí)現(xiàn)了超精密車床主軸動(dòng)平衡的試重標(biāo)定測試,并將該動(dòng)平衡系統(tǒng)集成到了車床之中,實(shí)現(xiàn)了無試重主軸動(dòng)平衡測試,提高了動(dòng)平衡測試的效率。然后對(duì)現(xiàn)場動(dòng)平衡裝置及相關(guān)算法進(jìn)行研究,研制了現(xiàn)場動(dòng)平衡調(diào)整裝置,實(shí)現(xiàn)了高效高精度的主軸動(dòng)平衡調(diào)整。超精密機(jī)床主軸動(dòng)平衡測試實(shí)驗(yàn)研究。首先對(duì)本文超精密機(jī)床主軸動(dòng)平衡系統(tǒng)的測試精度進(jìn)行了測試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文動(dòng)平衡測試系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。然后對(duì)本文的主軸無試重動(dòng)平衡系統(tǒng)進(jìn)行了測試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的測量精度和效率。最后對(duì)本文超精密車床主軸進(jìn)行了動(dòng)平衡調(diào)整實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文測試和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的精度、效率和穩(wěn)定性完全可以滿足超精密車床主軸動(dòng)平衡的要求。
【關(guān)鍵詞】：車床主軸 高精度動(dòng)平衡 現(xiàn)場調(diào)整 振動(dòng)監(jiān)測 動(dòng)平衡評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH113.25;TG51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題來源及研究的背景和意義9-10
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 主軸動(dòng)平衡技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 主軸動(dòng)平衡算法研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 主軸動(dòng)平衡檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 主軸動(dòng)平衡調(diào)整裝置研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 超精密機(jī)床主軸動(dòng)平衡技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容17-18
• 第2章 超精密車床主軸現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)的理論研究18-36
• 2.1 引言18
• 2.2 超精密車床主軸動(dòng)平衡精度分析18-27
• 2.2.1 主軸動(dòng)平衡對(duì)車削加工影響的仿真18-22
• 2.2.2 工件裝夾對(duì)超精密車床主軸動(dòng)平衡的影響22-27
• 2.3 超精密車床主軸的動(dòng)平衡評(píng)價(jià)27-31
• 2.3.1 主軸動(dòng)平衡的通用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)27-29
• 2.3.2 基于超精密車床主軸的動(dòng)平衡評(píng)價(jià)29-31
• 2.4 超精密車床主軸動(dòng)平衡的理論實(shí)現(xiàn)31-34
• 2.4.1 主軸動(dòng)平衡理論分析31-32
• 2.4.2 主軸動(dòng)平衡算法實(shí)現(xiàn)32-34
• 2.5 超精密車床主軸動(dòng)平衡系統(tǒng)方案的制定34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第3章 超精密車床主軸現(xiàn)場動(dòng)平衡系統(tǒng)的研制36-58
• 3.1 引言36
• 3.2 超精密車床主軸動(dòng)平衡測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)36-40
• 3.2.1 主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)測量37-38
• 3.2.2 主軸振動(dòng)信號(hào)測量38-39
• 3.2.3 主軸動(dòng)平衡信號(hào)采集39-40
• 3.3 主軸不平衡矢量信號(hào)的處理40-49
• 3.3.1 主軸不平衡矢量信號(hào)的預(yù)處理41-43
• 3.3.2 主軸動(dòng)平衡矢量信號(hào)的濾波及積分變換43-46
• 3.3.3 超精密車床主軸動(dòng)平衡振動(dòng)位移幅值與相位的提取46-49
• 3.4 主軸不平衡矢量的計(jì)算與提取49-51
• 3.4.1 不平衡矢量試重提取法的實(shí)現(xiàn)49-50
• 3.4.2 不平衡矢量無試重提取法的實(shí)現(xiàn)50-51
• 3.5 超精密車床主軸動(dòng)平衡調(diào)整裝置及算法實(shí)現(xiàn)51-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第4章 超精密車床主軸現(xiàn)場動(dòng)平衡系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究58-72
• 4.1 引言58
• 4.2 超精密車床主軸現(xiàn)場動(dòng)平衡系統(tǒng)精度驗(yàn)證58-68
• 4.2.1 主軸低轉(zhuǎn)速下的動(dòng)平衡測試59-65
• 4.2.2 主軸高轉(zhuǎn)速下的動(dòng)平衡測試65-67
• 4.2.3 主軸動(dòng)平衡測試精度試驗(yàn)總結(jié)67-68
• 4.3 超精密機(jī)床主軸無試重動(dòng)平衡系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證68-70
• 4.4 超精密機(jī)床主軸動(dòng)平衡調(diào)整裝置的精度及效率驗(yàn)證70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果77-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：超精密車床主軸高精度現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：330007