中凸变椭圆活塞加工系统动态特性研究

摘要：针对XJOC-2型中凸变椭圆活塞数控加工系统，通过理论分析建立了其动力学模型，通过激振实验研究了其动态特性厦其对轮廓加工误差的影响，并提出了相应的改进措施厦补偿策略，从而保证了系统良好的加工性能．最后针对典型活塞进行了实际切刺实验，取得了很好的结果。关键词 活塞；曲面加工；误差；动态特征；激振[b][align=center]Research On system dymamles 0f piston NC machine toolLIU 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 excitation1 引言 目前先进的内燃机活塞裙面普遍采用中凸变椭圆曲面，这样可极大地改进内燃机的燃油经济性、排放和NVH（噪声、振动和行驶的不平顺性），这种裙面具有中凸状的纵向型线和椭圆横截面，而且椭圆度随裙高线性变化，它一般可通过特殊的加工方法车削而成，如靠模仿形法、套车法、偏心运动控制法及数控车削等方法，这种复杂型面加工要求：刀具以高于主轴回转一倍的频率作高频往复运动以成型椭圆截面；刀具在加工过程中不断改变切深以成型纵向非线性基线。这样就导致了加工过程呈现复杂的特性：刀具的高频运动及刀具在整个加工过程中切深的非线性变化，使刀具在各加工点上具有不同的位置、速度，这种频繁的变化必然会使机械系统本身固有的各种非线性环节（如摩、间隙、滞后、饱和及死区等）受到充分激励，所以整个加工过程表现出显著的非线性动态时变特征。由于目前国外活塞曲面加工主要采用高速切削方法，系统的工作频率往往接近于系统的低阶固有频率，这样会激发加工系统在其固有频率附近共振，同时会影响刀具往复运动的振幅，所以对于活塞加工系统而言，动态特性是影响其加工性能和加工精度的关键因素，研究系统动态特性具有重要意义。我们在自行研制的XJOC-2型中凸变椭圆活塞加工系统上，针对具体活塞的初步实验也表明，该系统虽可实现中凸变椭圆曲面加工，但轮廓误差较大。因此本文对该数控系统的动态特性进行了研究，并在此基础上提出了改进措施及补偿策略。[b][align=center]详细内容请点击：中凸变椭圆活塞加工系统动态特性研究[/align][/b]