中凸變橢圓活塞加工系統動態特性研究
時間:2008-05-04 15:47:00來源:yangliu
導語:?針對XJOC一2型中凸變橢圓活塞數控加工系統,通過理論分析建立了其動力學模型,通過激振實驗研究了其動態特性廈其對輪廓加工誤差的影響,并提出了相應的改進措施廈補償策略
摘要:針對XJOC-2型中凸變橢圓活塞數控加工系統,通過理論分析建立了其動力學模型,通過激振實驗研究了其動態特性廈其對輪廓加工誤差的影響,并提出了相應的改進措施廈補償策略,從而保證了系統良好的加工性能.最后針對典型活塞進行了實際切刺實驗,取得了很好的結果。
關鍵詞 活塞;曲面加工;誤差;動態特征;激振
[b][align=center]Research On system dymamles 0f piston NC machine tool
LIU Tingzhang LI Baoming[/align][/b]
Abstract:Piston with a mid-convex contour and variable-ellipticity cross sections∞ n be machined through high-frequency dy—namieturning.Inthis paper,based onXJOC-2 pistonNC Machine Tool.the kinetic modelis established byth∞ lica1 analysis.The dynamics and its influence fac tors to the COntouring error~[tle studied by dyna mic excitation trials.Then some improving m~ ureB and compensation strategic*are suggested to asscure machining pe rformance of XJOC-2 piston NC Machine Tool It is shown,by experiments of typies]piston,that these methods e[u1 roduee the contouring error effectively.
Key word:piston;profile machining;error;dynamics excitation
1 引言
目前先進的內燃機活塞裙面普遍采用中凸變橢圓曲面,這樣可極大地改進內燃機的燃油經濟性、排放和NVH(噪聲、振動和行駛的不平順性),這種裙面具有中凸狀的縱向型線和橢圓橫截面,而且橢圓度隨裙高線性變化,它一般可通過特殊的加工方法車削而成,如靠模仿形法、套車法、偏心運動控制法及數控車削等方法,這種復雜型面加工要求:刀具以高于主軸回轉一倍的頻率作高頻往復運動以成型橢圓截面;刀具在加工過程中不斷改變切深以成型縱向非線性基線。這樣就導致了加工過程呈現復雜的特性:刀具的高頻運動及刀具在整個加工過程中切深的非線性變化,使刀具在各加工點上具有不同的位置、速度,這種頻繁的變化必然會使機械系統本身固有的各種非線性環節(如摩、間隙、滯后、飽和及死區等)受到充分激勵,所以整個加工過程表現出顯著的非線性動態時變特征。由于目前國外活塞曲面加工主要采用高速切削方法,系統的工作頻率往往接近于系統的低階固有頻率,這樣會激發加工系統在其固有頻率附近共振,同時會影響刀具往復運動的振幅,所以對于活塞加工系統而言,動態特性是影響其加工性能和加工精度的關鍵因素,研究系統動態特性具有重要意義。我們在自行研制的XJOC-2型中凸變橢圓活塞加工系統上,針對具體活塞的初步實驗也表明,該系統雖可實現中凸變橢圓曲面加工,但輪廓誤差較大。因此本文對該數控系統的動態特性進行了研究,并在此基礎上提出了改進措施及補償策略。
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