微进给机构论文_王梦

导读:本文包含了微进给机构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:机构,伸缩,铰链,异形,柔性,有限元,可调。

微进给机构论文文献综述

王梦[1](2015)在《刚度频率可调微进给机构的建模与优化》一文中研究指出本文在分析现有微进给机构的基础上,设计了基于弹片式柔性铰链和应力刚化原理的刚度频率可调的微进给机构,以消除制造过程中的误差,更好的适应工况变化。并以结构力学、柔性铰链理论、数据拟合等数值分析方法为理论指导,建立了关于微进给机构承载刚度和进给频率的理论模型,应用MATLAB优化工具箱开发了弹片式柔性铰链的尺寸优化软件模块。在研究上述课题关键技术的基础上,取得了以下成果:(1)设计了一种以压电陶瓷为驱动元件,弹片式柔性铰链为位移放大和导向装置的微进给机构;通过调节弹簧片上所施加的张紧力来改变结构的刚度和固有频率,因此所设计的微进给机构具有刚度频率改变功能。(2)运用多物理场有限元分析软件COMSOL对柔性铰链梁进行刚度分析,经数据拟合和等效建模方法,获得了一端固定一端导向柔性铰链梁的刚度公式,通过软件验证,误差在3%以内。(3)推导了基于弹片式柔性铰链的微进给机构承载刚度和进给频率的计算公式,并用有限元分析软件进行验证,误差在10%以内。(4)基于MATLAB GUI界面设计,将所建立的机构性能与尺寸参数之间的理论关系通过GUI界面进行直观表达,并基于MATLAB优化工具箱对给定承载刚度与进给频率下的机构进行尺寸优化。通过软件进行验证,误差在10%以内。(5)为适应更大范围的刚度频率调节,发明了一种基于移动支撑的刚度频率可调的微进给机构,采用改变弹簧片的有效长度来改变机构的刚度和固有频率。并且建立了关于机构的进给频率与有效长度之间的理论模型,通过软件验证,所建立的理论模型误差在3%以内。(本文来源于《广东工业大学》期刊2015-10-01)

黄海滨,曹林攀,柯晓龙,刘建春[2](2014)在《微进给机构的柔性铰链设计与有限元分析》一文中研究指出设计一套以音圈电机为驱动电机,柔性铰链为支承元件,碟形弹簧为减震机构的微进给机构.柔性铰链采用双平行四杆机构的结构形式,计算了柔性铰链在音圈电机峰值推力作用下的最大输出位移和最大应力值.通过有限元分析柔性铰链在不同推力作用下的应力、应变图,发现在音圈电机最大推力800 N作用下,柔性铰链的最大应变为224.67μm.分析结果证明,所设计的直圆形双平行四连杆柔性铰链能够满足微进给机构的往复进给行程要求.(本文来源于《厦门理工学院学报》期刊2014年05期)

王素艳[3](2014)在《汽车发动机活塞异形孔精密镗削微进给机构研究》一文中研究指出将活塞做成异形孔可以降低其应力集中,提高其承载力降低活塞的疲劳磨损,延长其使用寿命。采用传统的方法很难满足活塞异形孔的加工精度要求,对活塞异形孔加工专用设备的微进给机构进行创新设计研究,提出一种基于超磁致伸缩材料的新型异形销孔加工方法。根据自动控制原理,结合超磁致伸缩材料特性,提出了异形活塞销孔径向微进给机构闭环控制系统,实际加工表明该方法提高了活塞加工的精度和效率,是目前解决活塞加工精度及效率问题的创新与突破。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2014年06期)

郝长中,孙德永[4](2014)在《基于磁致伸缩材料的活塞异形销孔加工微进给机构的研究》一文中研究指出活塞异形销孔可以降低或消除活塞销孔应力集中,提高活塞寿命。文中针对活塞异形销孔加工,提出一种基于磁致伸缩材料的镗床径向微进给机构,其中,利用磁致伸缩材料特性和弹簧板弹性产生镗刀的径向微位移是设计的关键。为此,文中通过有限元分析和实际加工试验对机构及弹簧板进行了研究,这些研究表明:本机构设计合理,结构精巧,加工精度高,性能稳定可靠,完全能满足活塞异形销孔的加工要求。(本文来源于《机械设计》期刊2014年02期)

刘孝亮[5](2013)在《超磁致径向微进给机构结构优化与迟滞建模及控制方法研究》一文中研究指出活塞异形销孔能够显着改善其应力分布,提高活塞的使用寿命与性能,但由于活塞异形销孔结构的特殊性,增加了其精密加工的难度。为此,课题组基于超磁致伸缩执行器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA),研制超磁致径向微进给机构以实现活塞异形销孔的精密加工。本文针对超磁致径向微进给机构进行了深入系统的研究,主要有:超磁致径向微进给机构全模型多目标结构优化,超磁致径向微进给机构静态和率相关迟滞非线性建模,超磁致径向微进给机构的逆模型迭代学习控制,以及异形活塞销孔精密镗削实验研究。第1章介绍课题的研究背景和意义,然后对活塞异形销孔精密加工径向微进给机构实现技术、超磁致径向微进给机构结构优化、GMA系统迟滞非线性建模、以及GMA系统控制策略等研究现状进行综述,指出目前研究中存在的不足之处,并阐述了本文的研究内容和选题意义。第2章在超磁致径向微进给机构结构原型基础上,进行全模型多目标结构优化,并验证。因GMA复杂的电-磁-机-热多场耦合而导致结构优化设计时,难以建立由输入电流到输出位移的全模型。本文提出通过Maxwell压磁方程与镗杆变形参数联立求解的方法建立全系统模型,有效的解决了全模型建立困难的问题。其中又提出以ANSYS Workbench有限元仿真与人工神经网络模型相结合的方法求解镗杆变形参数,以及性能参数。以此全系统模型为基础建立结构优化数学模型,并通过遗传算法求解模型,得到优化结果。最后,通过仿真验证结果验证了该方法的有效性。第3章针对因超磁致径向微进给机构的迟滞非线性而导致难以建立反映系统动态特性模型的问题,提出率相关迟滞混合模型。将系统分为线性环节、动态(率相关)迟滞环节,然后分别建立其模型并辨识,再将二者串联起来得到超磁致径向微进给机构的混合模型。其中,提出通过逆模型与拟合结合的方法,成功分离了线性环节与率相关迟滞环节的耦合响应。提出了动态(率相关)左右型PI模型,并以此模型建立率相关迟滞环节模型。最后通过实验验证了所提模型的有效性与先进性,有效解决了现有率相关迟滞非线性模型精度低或适用频率范围窄的问题,为率相关迟滞非线性系统的控制提供了良好的基础。第4章针对超磁致径向微进给机构的迟滞非线性所导致的精确控制难、逆模型前馈控制依赖迟滞模型精度、以及标准迭代学习控制(Iterative Learning Control,ILC)收敛速度低等问题,基于混合动态模型逆模型,提出逆模型ILC算法,并用于超磁致径向微进给机构输出位移控制。对所提算法的收敛速度、迭代增益选取等问题进行了理论研究,最后通过实验验证了所提算法的有效性和先进性。第5章以逆模型迭代学习控制算法进行超磁致径向微进给机构活塞异形孔镗削实验。分别进行了锥形和椭圆销孔的加工实验与分析。实验结果表明,锥形销孔精度达0.45 μm,椭圆销孔精度达0.91 μm,是逆模型开环补偿控制精度的2倍以上;迭代收敛次数为3,是标准迭代学习控制收敛速度的2倍。第6章概况全文的主要研究工作,并对将来的研究工作做了展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-12-01)

王金亮[6](2013)在《轧辊磨床U轴微进给机构设计》一文中研究指出研制了一种砂轮主轴的亚微米数控中高进给机构(U轴),实现了轧辊工件辊型曲线的精确加工,保证了轧辊磨床进给的精度。(本文来源于《机械工程师》期刊2013年11期)

张雷[7](2012)在《嵌入式GMM微进给机构技术研究》一文中研究指出活塞异形销孔能够显着改善销孔座应力分布,提高活塞的使用寿命,但由于活塞异形销孔结构的特殊性,给其精密加工提出了难题。对此,本文采用超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)嵌入刀杆内部,研制嵌入式GMM微进给机构以实现活塞异形销孔的精密加工。在研制过程中深入系统地研究了活塞异形销孔加工工艺特点、微进给机构的设计方法以及精密位移数控等技术,如:嵌入式GMM微进给机构的机-电-磁多场多目标耦合优化设计方法;交、直流分离式驱动结构;动态迟滞非线性建模;实时可编程数控系统;前馈补偿复合PID控制策略;预压力、偏置磁场等对嵌入式GMM微进给机构输出位移的影响等。在此基础上,建立了活塞异形销孔精密加工的嵌入式GMM微进给机构测控平台,并开展了嵌入式GMM微进给机构的机、电、磁、热主要性能测试和活塞异形销孔精密加工的试验工作。第1章介绍课题的研究背景和意义,然后对活塞异形销孔精密加工技术、嵌入式GMM微进给机构的设计方法、迟滞非线性建模方法、微位移跟踪控制策略的研究现状进行综述,指出目前嵌入式GMM应用研究中所存在的一些问题,并阐述了本文的研究内容和选题意义。第2章针对非圆截面异形销孔的精密加工,采用超磁致伸缩材料嵌入镗杆本体,通过磁场驱动使其产生弯曲变形,实现径向微进给运动的结构方案。首先,为满足嵌入式GMM微进给机构精密加工异形销孔的频响、行程、刚度等机械性能需求,对其变形刚度、抗扭转刚度、一阶固有频率进行数学建模;其次,对励磁机构的设计方案进行优选、建模,同时考虑励磁线圈的阻抗、电流、电压、功率等匹配问题,并降低系统整体能耗及发热。为合理配置该机构电-磁-机多场耦合的性能参数,采用多目标遗传算法对该机构多场优化设计模型进行求解。最后,按预期的技术指标要求对优化设计后的嵌入式GMM微进给机构主要性能进行测试验证。第3章采用理论和实验建模两种方法,分别建立了嵌入式GMM微位移机构加工活塞异形销孔的迟滞非线性数学模型和迟滞线性化的数学模型。首先,通过对控制系统的模块化机理建模和动力学分析,建立了嵌入式GMM微进给机构的迟滞非线性数学模型。其次,针对该模型中未知参数较多,且部分参数难以准确获得,存在可操作性和实用性差的问题,进一步采用实验建模的方法。根据活塞非圆截面(椭圆)异形销孔加工刀刀具轨迹的特点,对实验测得的驱动电流与输出位移进行相关分析,建立了嵌入式GMM微进给机构迟滞线性化的数学模型。在此基础上,以活塞倒锥形和倒椭圆形销孔加工轨迹跟踪控制为例,开展了基于该线性化模型的逆模型开环补偿控制实验,验证了该线性化建模方法和基于其逆模型的开环补偿控制能有效克服嵌入式GMM微进给机构迟滞非线性。第4章在第3章迟滞非线性建模和开环逆模型补偿控制研究的基础上,针对嵌入式GMM微进给机构交、直流线圈分离驱动的方式,采用前馈补偿复合PID的控制策略实现刀具轨迹的闭环跟踪控制,进一步提高位移跟踪控制的精度。在PID参数辨识试验后,经不同控制方法的对比实验,验证了前馈补偿复合PID控制策略能有效提高嵌入式GMM微进给机构的位移跟踪精度。并以倒椭圆形销孔加工轨迹为例进行了前馈补偿复合PID的闭环控制实验,结果表明,该控制策略相比开环补偿控制能有效提高位移跟踪精度。第5章在嵌入式GMM微进给机构的结构设计和控制策略研究的基础上,进一步开展活塞异形销孔精密加工控制系统的软、硬件设计工作。该控制系统主要分为上位机PC和下位机DSP两部分。其中,上位机主要实现人机交互、数据的采集、处理和保存等功能;而下位DSP作为可编程控制系统,主要实现嵌入式GMM微进给机构的运动与机床主轴转动、拖板进给运动的联动控制。根据嵌入式GMM微进给机构的交、直流分离式驱动线圈结构,采用DSP控制板分别控制两个线性恒流功放,驱动准直流线圈和交流线圈工作。同时,说明了一种双电涡流测量的方法暂时无法实现任意角度下微位移信号反馈的原因,但能实现圆截面异形销孔加工的闭环反馈,并通过实验验证了该方法的可行性和检测的准确性。第6章介绍了嵌入式GMM微进给机构的性能综合测试平台,并开展嵌入式GMM微进给机构性能的静态测试和异形销孔的加工试验工作。静态测试实验包括:预压力对机构输出位移的影响实验;偏置磁场对机构位移输出的影响测试;频响特性测试;重复定位精度测试。动态加工试验分析包括:活塞倒锥形和倒椭圆形销孔的加工试验与分析。试验结果表明,嵌入式GMM微进给机构精密加工活塞异形销孔的质量(尺寸精度、表面粗糙度)均达到了预期技术指标的要求。第7章 概括全文的主要研究工作,并对将来的研究工作作了展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-03-01)

顾伟彬,姚振强,胡俊[8](2007)在《高速轧辊磨床微进给机构动力学分析》一文中研究指出以高速轧辊磨床微进给机构为研究对象,利用HYPERMESH建立各零部件的有限元模型,并在ANSYS中采用弹簧阻尼器单元COMBIN14建立各结合部的动力学模型,从而建立微进给机构整体有限元模型,进行了模态分析和谐响应分析,得到微进给机构前10阶模态,识别了微进给机构的薄弱环节,从而为微进给机构的设计改进提供依据.(本文来源于《工程设计学报》期刊2007年06期)

王宏亮[9](2007)在《基于压电陶瓷驱动的活塞异形销孔镗削径向微进给机构研究》一文中研究指出将活塞销孔设计为异形销孔可有效降低销孔应力集中,提高销座的承载能力,延长活塞的使用寿命。镗削异形销孔的关键是在镗刀高速旋转的同时实现镗刀的径向可控高频位移,这对微进给机构提出了更高的要求。本文提出一种新型镗刀径向微进给方案。在该方案中以两个压电陶瓷驱动器分别作为镗杆进刀和退刀动作的驱动源,通过基于压电陶瓷迟滞模型的开环逆控制方法实现两个压电陶瓷一进一退的协同运动,驱动柔性铰链机构带动镗刀作高频的径向微进给运动。本文的主要工作如下:1、通过对活塞异形销孔的加工成型原理和数控加工方法进行分析,得出其数控加工的关键技术要求。2、测试和分析了压电陶瓷驱动器的特性,结合数学建模方法,提出一种简单实用的压电陶瓷迟滞数学模型,并进行了基于迟滞模型的开环逆控制方法验证,结果表明所建立的模型可以有效地减小压电陶瓷的迟滞非线性误差。3、设计了基于柔性铰链的整体式镗刀微进给机构,并进行了受力分析和安全校核。采用有限元方法对微进给机构的静态特性和动态特性进行了分析。4、对双压电陶瓷驱动方法和控制理论进行了阐述,并进行了原理性验证实验,实验结果表明该套装置和驱动方法是实际可行的。研究活塞异形销孔并开发相应的加工设备具有重要的实用价值和经济意义。本文在活塞异形销孔加工和压电陶瓷驱动器应用方面做了一次有益的探索和尝试。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2007-11-01)

李振宇[10](2007)在《大行程微进给机构模糊控制系统的研究》一文中研究指出随着超精密加工技术的不断发展,微量进给机构被广泛应用于超精密加工中,以实现刀具的精确微小位移,并在加工过程中对加工误差做出相应补偿以保证零件尺寸加工精度和表面质量。在超精密加工领域中,微量进给机构已经成为十分重要的组成部分,同时,对微量进给机构的精确控制更是实现和保证零件加工精度的前提,因此,本课题的研究对于提高超精密机床的发展及其广泛应用有着重要的意义。结合本文所采用的基于压电陶瓷的大行程微进给机构,介绍了常用的基于压电陶瓷的微进给机构,并分析了压电陶瓷的主要特性和国内外在压电陶瓷控制上的一些方法。首先,分析微进给机构的组成和工作原理,该机构是由压电陶瓷驱动、滚珠丝杠传动、空气静压导轨支撑的微量进给机构。然后对微进给机构的驱动部分进行建模,得到驱动部分的传递函数。建立微进给机构机械传动部分的等效模型,然后得到传动部分的传递函数。最后得到整个实验系统的传递函数,对系统进行了稳定性分析,为仿真分析做准备。其次,根据实验台的特点设计了模糊控制系统,本系统采用二维输入,在选择模糊变量的隶属函数时采用不均匀划分,在误差较大的区域采用低分辨率的模糊子集,在误差较小的区域采用较高分辨率的模糊子集,从而提高系统的渐进稳定性。在仿真分析时发现仅用常规模糊控制器并不能得到理想的效果,经过分析,最后采用带积分的模糊控制器,得到很好的仿真效果,为设计实验控制系统提供指导。最后,建立了进给机构的积分模糊控制模型,详细介绍了实验系统的结构、算法和组成,并对进给机构进行了实验研究。对实验结果进行了详细的分析,并与仿真结果对比,得到较好的效果。为微进给机构的应用提供了依据。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2007-07-01)

微进给机构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

设计一套以音圈电机为驱动电机,柔性铰链为支承元件,碟形弹簧为减震机构的微进给机构.柔性铰链采用双平行四杆机构的结构形式,计算了柔性铰链在音圈电机峰值推力作用下的最大输出位移和最大应力值.通过有限元分析柔性铰链在不同推力作用下的应力、应变图,发现在音圈电机最大推力800 N作用下,柔性铰链的最大应变为224.67μm.分析结果证明,所设计的直圆形双平行四连杆柔性铰链能够满足微进给机构的往复进给行程要求.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微进给机构论文参考文献

[1].王梦.刚度频率可调微进给机构的建模与优化[D].广东工业大学.2015

[2].黄海滨,曹林攀,柯晓龙,刘建春.微进给机构的柔性铰链设计与有限元分析[J].厦门理工学院学报.2014

[3].王素艳.汽车发动机活塞异形孔精密镗削微进给机构研究[J].机械设计与制造.2014

[4].郝长中,孙德永.基于磁致伸缩材料的活塞异形销孔加工微进给机构的研究[J].机械设计.2014

[5].刘孝亮.超磁致径向微进给机构结构优化与迟滞建模及控制方法研究[D].浙江大学.2013

[6].王金亮.轧辊磨床U轴微进给机构设计[J].机械工程师.2013

[7].张雷.嵌入式GMM微进给机构技术研究[D].浙江大学.2012

[8].顾伟彬,姚振强,胡俊.高速轧辊磨床微进给机构动力学分析[J].工程设计学报.2007

[9].王宏亮.基于压电陶瓷驱动的活塞异形销孔镗削径向微进给机构研究[D].国防科学技术大学.2007

[10].李振宇.大行程微进给机构模糊控制系统的研究[D].哈尔滨工业大学.2007

论文知识图

微进给机构实物照片电磁驱动微进给机构微进给机构前九阶振型图微进给机构装配示意图将装配好...微进给机构设计方案微进给机构零件分解图

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微进给机构论文_王梦
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