【摘要】：活塞是內(nèi)燃機的關(guān)鍵零件,在燃燒室內(nèi)部高溫高壓的環(huán)境中工作。改善活塞的各方面性能,可以大幅度降低內(nèi)燃機的功率損耗,減少燃料的浪費和廢氣、噪音等污染的產(chǎn)生。中凸變橢圓活塞憑借其優(yōu)越的性能而被廣泛的應(yīng)用于當(dāng)前內(nèi)燃機中。這種活塞的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳統(tǒng)機床完成其非圓截面的精密車削非常困難。因此,對于中凸變橢圓活塞的高精度成形技術(shù)的研究以及相應(yīng)加工設(shè)備的研發(fā)具有重要的意義。研究了中凸變橢圓活塞外形車削的加工成形機理。把中凸變橢圓型面的車削加工分解為2種孤立的成形運動:刀架相對于高速旋轉(zhuǎn)的活塞徑向成橢圓路徑的運動和刀架相對于活塞軸向成中凸線路徑的運動。并研究了刀架相對于活塞的進給的運動特性。采用新型雙驅(qū)動微量進給系統(tǒng)作為伺服刀架進行高頻往復(fù)運動,從而降低摩擦非線性影響,并利用集中參數(shù)法、S-GMS摩擦模型對伺服刀架進行精確的動力學(xué)建模。建立控制量與工作臺位移的關(guān)系,為控制系統(tǒng)的設(shè)計提供基礎(chǔ)。在建立精確動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,利用擴張狀態(tài)觀測器出色的穩(wěn)定性能與跟蹤性能,并結(jié)合了滑�？刂茖τ诟蓴_不敏感的優(yōu)點,設(shè)計出一種基于線性擴展?fàn)顟B(tài)觀測器的自適應(yīng)滑�？刂破�(ASMC-LESO),并通過仿真對比了該方法和其他的控制方法對于輸入位置信息的軌跡追蹤,從而驗證其跟蹤性能。利用工作臺進行單驅(qū)動模式和雙驅(qū)動模式的半實物仿真對比實驗。采用基于線性擴張狀態(tài)觀測器的滑�？刂破�,對控制系統(tǒng)的參數(shù)進行調(diào)試,模擬加工橢圓度為0.2mm的橢圓活塞截面時的刀具進給曲線,并分別對比了在不同時單驅(qū)動模式和雙驅(qū)動模式的跟蹤誤差,實驗結(jié)果進一步被驗證了 SMC-LESO控制系統(tǒng)的可行性,并且驗證在相同條件時,雙驅(qū)動模式相比于單驅(qū)動模式有著更好的軌跡跟蹤性能。本課題研究內(nèi)容為中凸變橢圓活塞的加工提供新的方法,并為新型雙驅(qū)動伺服刀架設(shè)計出可靠的控制器,有助于提高刀具進給運動的控制精度。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK403;TG51
【圖文】：

仿形刀矣邐Ｔ逡逑／７７７７７７７７７７７７７逡逑圖１－２活塞靠模仿形加工示意圖逡逑（３）數(shù)控加工法逡逑數(shù)控加工法是依照活塞輪廓曲線，把它的外形數(shù)據(jù)離散化，通過計算機來實逡逑現(xiàn)刀架的高頻往復(fù)運動。從２０世紀(jì)９０年代開始，各國展開了以數(shù)控車床為核心逡逑

靠棋邐工件逡逑圖１－１立體靠模仿形加工示意圖逡逑靠模仿形加工的優(yōu)點是適用范圍比較廣泛，工序簡單，在加工大批量零件時逡逑效率較高�？磕７滦渭庸さ牧觿菰谟谄浼庸ぞ芏炔桓�，因為其刀架的傳動部分逡逑復(fù)雜，導(dǎo)致其安裝誤差和響應(yīng)滯后降低了加工精度；對靠模的精度要求較高；當(dāng)逡逑生產(chǎn)新型零件時，需要重新設(shè)計加工靠模，延長活塞的生產(chǎn)周期，增加了加工的逡逑成本曑。逡逑邐＾邋１逡逑——－Ｑｔ－逡逑仿形刀矣邐Ｔ逡逑／７７７７７７７７７７７７７逡逑圖１－２活塞靠模仿形加工示意圖逡逑（３）數(shù)控加工法逡逑數(shù)控加工法是依照活塞輪廓曲線，把它的外形數(shù)據(jù)離散化，通過計算機來實逡逑現(xiàn)刀架的高頻往復(fù)運動。從２０世紀(jì)９０年代開始，各國展開了以數(shù)控車床為核心逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2737414