變橢圓活塞加工快速微進給機構(gòu)的設計與實現(xiàn).pdf

1、非圓回轉(zhuǎn)類零件在工業(yè)中有著廣泛的應用，其形狀日趨復雜化，同時對其加工精度的要求也日益提高，相應的精密高效加工技術逐漸成為當今加工領域的研究熱點。活塞是非圓零件的典型代表，是發(fā)動機的心臟，承受交變的機械負荷和熱負荷，是發(fā)動機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一。在切削加工方面，活塞的加工具有很強的工藝特點。目前活塞型面通常被設計成具有中凸變橢圓特征的復雜三維立體曲面，而其數(shù)控車削加工的關鍵在于硬件上配置一套高頻響、大行程、高精度的快速刀具進給

2、機構(gòu)(Fast Tool Servo，簡稱FTS)，軟件上擁有相應的高效伺服控制算法。
　　 本文針對目前變橢圓活塞零件加工的現(xiàn)狀，提出了一種新型的變橢圓活塞加工快速微進給機構(gòu)的設計方案，即采用音圈電機作為驅(qū)動源，柔性鉸鏈作為支撐、導向機構(gòu)。以直線電機學、柔性鉸鏈理論、有限元分析理論為基礎，對該機構(gòu)進行了系統(tǒng)的研究。完成了以下內(nèi)容：
　　 1．設計了一種以音圈電機作為驅(qū)動源，柔性鉸鏈機構(gòu)作為彈性變形、支撐元件的新型變橢圓

3、活塞加工快速微進給機構(gòu)；
　　 2．提出系統(tǒng)的總體設計方案，分別對柔性鉸鏈、音圈直線電機等部件進行了選型；
　　 3．建立柔性鉸鏈的數(shù)學模型，推導出其剛度的計算公式。設計了柔性鉸鏈雙平行四桿工作臺，詳細分析了柔性鉸鏈微進給機構(gòu)的剛度、最大應力、最大輸出位移、固有頻率等力學特性；
　　 4．采用SolidWorks對快速微進給平臺進行了運動仿真，采用Ansys對雙平行柔性鉸鏈機構(gòu)進行了應力、應變、模態(tài)等仿真；