非圓截面旋轉(zhuǎn)加工中間支撐系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在對弱剛性工件加工時，加工力的作用會造成被加工工件的撓曲變形，使得加工精度、表面粗糙度等受到影響。為了提高工件加工時的剛性，需要在其中部安裝支撐裝置。本文以大型風(fēng)電葉片自動鋪放成型為研究背景，針對葉片芯模自身剛性差，軸徑比大且具有非圓截面的特點，設(shè)計了一種用于非圓旋轉(zhuǎn)加工的中間支撐系統(tǒng)。
　　首先根據(jù)葉片支撐截面非圓和同時存在凸、凹曲面的幾何形狀特點，設(shè)計了一種用于非圓旋轉(zhuǎn)工件加工時的中部支撐裝置。該支撐裝置包括左、中、右三個支撐

2、臂，當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)時，左、右支撐臂對工件形成“V”型支撐，根據(jù)工件姿態(tài)自動調(diào)整兩支撐臂夾角，中支撐臂實時托住工件底端，貼合工件輪廓做豎直方向上的往復(fù)運動。通過分析非圓截面的幾何形狀和DXF圖形存儲格式的特點建立相應(yīng)的幾何模型，推導(dǎo)出了適用于該中部支撐裝置的支撐運動軌跡算法，并對算法進行動態(tài)性能分析與運動軌跡仿真。
　　其次為實現(xiàn)對所設(shè)計中部支撐裝置的自動化控制，進行支撐控制系統(tǒng)研究。最終確定該控制系統(tǒng)由工控機、運動控制器和數(shù)控系統(tǒng)三部

3、分組成。工控機負責(zé)設(shè)備的整體監(jiān)控與操作，支撐運動軌跡的計算;運動控制器負責(zé)控制各支撐臂電機進行支撐運動;數(shù)控系統(tǒng)控制工件旋轉(zhuǎn)與設(shè)備其它部件的運動。同時研究并實現(xiàn)了這三個系統(tǒng)模塊間的數(shù)據(jù)通訊。最后設(shè)計并開發(fā)了一種用于纖維鋪放設(shè)備工控機上的人機交互軟件。該軟件的主界面主要分為監(jiān)控區(qū)和操作區(qū)兩個部分，監(jiān)控區(qū)通過讀取數(shù)控系統(tǒng)和運動控制器中的數(shù)據(jù)信息，監(jiān)控設(shè)備各個模塊的運行狀態(tài);操作區(qū)通過向數(shù)控系統(tǒng)和運動控制器寫入數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設(shè)備的操作控制，同時