博士后项目介绍
 
博士后项目之:弧齿锥齿轮加工先进控制策略
2012-10-18 10:19   审核人:

弧齿锥齿轮是机械产品中的关键部件,因为传动平稳、噪音小、承载能力及重合度高而被广泛应用于相交轴的传动等众多行业之中。在各种机械传动中,以弧齿锥齿轮的传动效率为最高,对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益和社会效益。弧齿锥齿轮加工机床先进控制策略的研究有助于提高弧齿锥齿轮加工精度,提高加工效率。

基于五轴联动数控弧齿锥齿轮加工机床的概念模型,在分析不可预测扰动和可预测扰动对智能控制系统鲁棒性影响的基础上,研究提高智能控制系统鲁棒性的相应策略,并用遗传算法对控制参数进行优化。其关键问题主要包括:

1)控制器中有微分控制的作用,而没有实际的微分控制,避免了对噪声比较敏感的缺点。前项通道采用积分控制,在无任何完全可控性损失的情况下,允许传感器或状态重构处理所提供的状态反馈至少比数学上所需要的低二阶,是解决弧齿锥齿轮加工鲁棒性控制的关键问题;

2)参数曲线插补的自适应加减速控制方法。保证插补的轮廓误差满足条件的前提下,得到运动轨迹的速度变化曲线;以该参数曲线插补方法为基础的弧齿锥齿轮数控加工高精度参数插补控制算法为弧齿锥齿轮加工的关键技术;

3)引入CNC机床各轴运动误差到螺旋锥齿轮齿面接触分析中,关键在于研究机床各轴运动误差对螺旋锥齿轮的齿面加工质量影响的定量分析模型与方法。

先进控制方式用于弧齿锥齿轮加工机床进给伺服系统中,将使各控制系数易确定。在于与现有系统所需传感器一样多的情况下,能保证在稳定性、快速性、位置精度、轮廓精度及抗负载干扰的能力上,都优于现用的控制方法。

1 弧齿锥齿轮加工工作原理

2 弧齿锥齿轮实际加工图

3 弧齿锥齿轮铣齿机

4 弧齿锥齿轮加工中心

 

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