加工中心回轉工作臺系統是由伺服電機、蝸輪蝸桿傳動機構、齒輪傳動機 構以及工作臺組成,傳動機構在電機和工作臺之間進行運動和能量的傳動,以 實現工作臺的精確轉動。在按照設計要求,伺服電機需要訂購FNAUC公司提供 的伺服電機;工作臺臺面設置為帶有T字形槽的工作臺臺面;回轉工作臺一般有 兩種傳動方式:一種是多級齒輪傳動,該傳動方式的結構緊湊,只能完成回轉 功能,不能進行自鎖且占用空間比較大;第二種傳動方式采用蝸輪蝸桿傳動和 齒輪傳動相結合的方式,該方式雖然傳動效率相對于第一傳動方式低,但其能 夠完成自鎖,并且占用空間小,結構緊湊。兩種傳動方式進行比較發現,蝸輪 蝸桿傳動具有以下特點:
可靠性試驗的大體流程為:首先確定試驗方案,然后進行數據的收集,最后 是數據的處理。依據可靠性試驗的流程,首先要確定試驗方案,即試驗將如何進 行的一個指導性文件。再者是可靠性數據的收集,與廣義的可靠性數據不同,本 文中的可靠性數據是指:一是通過實驗室可靠性試驗得到的試驗數據;二是通過 現場可靠性試驗得到的現場數據。下文將對實驗室試驗、現場試驗的方案及可靠 性數據的收集過程進行研宄,并對故障的判定技術進行扼要闡述。
通過對第四章中的式(4-17)分析后可知,可以通過多種途徑達到降低精工加工中心 主傳動系統能耗的目的:如改進工件加工工藝,優化加工時間,降低工件加工過 程中的待機空載時間;合理規范精工加工中心操作方法,降低精工加工中心加工過程中的 輔助系統能耗和各種機械損耗等。接下來通過具體的分析得到主傳動系統相應的 節能優化措施。
精工龍門加工中心懸浮的機械橫梁是由雙電磁懸浮系統共同控制,因此本章對兩 個電磁懸浮系統的耦合狀況進行了分析。通過對兩個電磁懸浮系統的受力分析并利用 牛頓第二定律推導出兩個電磁懸浮系統的耦合定量關系。耦合的存在并不都是不利 的,由于兩個電磁懸浮系統由機械橫梁連接在一起,所以可以使兩個電磁懸浮系統具 有強迫的協調同步性能,利用機械耦合可以提高兩個電磁懸浮系統的同步性能提高加 工精度。在耦合存在的基礎上設計了氣隙、速度雙重交叉耦合同步控制來降低兩個懸 浮系統的同步誤差。仿真結果表明氣隙、速度交叉耦合同步控制可以很好地減小兩個 懸浮系統懸浮氣隙的同步偏差。
由第三章知兩個電磁懸浮系統具有一定的耦合關系。當懸浮系統啟動時機械橫梁 偏離水平位置或者其中一個電磁懸浮系統受到干擾使橫梁偏離時,兩個電磁懸浮系統 的懸浮氣隙都會同時發生變化,進而電磁力會發生相應的變化。如果認為受到的耦合 影響是一種干擾時,則應該對耦合的系統進行解耦控制。使得兩個存在耦合關系的系 統解耦成兩個獨立的子系統,從而一個系統的變化完全不會影響到另外一個系統。本 章采用逆系統解耦控制。
為了處理模式識別的問題Vapnik提出了支持向量機的想法,通過的不斷研究和 探索,支持向量機知識理論取得了很大的進展。支持向量機可以被用來尋找線性可分 情況下的最優分類面。最優分類面不僅要求能將兩類不同的數據正確地分類(訓練失 敗率接近0),而且還要盡可能的使它們的分類間距到達******。SVM是為了能夠尋找 到一個滿足分類要求的超平面而被研發出來的,并且它需要使訓練集中的點距離這個 分類面達到的距離最遠,也就是說希望能夠尋找到一個分類面使它雙側的空白地區盡 可能的大。過兩種不同類型的樣本,離分類面最近的,并且能夠平行于最優分類面- 超平面Hu H2的訓練樣本就稱為支持向量。
如圖2.5所示,圓盤式刀庫可靠性試驗臺主要由以下七個部分組成:1.控 制柜,用于實現對自動換刀系統的控制作用,囊括電氣系統、下位機PLC以及 上位機VB控制程序等;2.地平鐵,作為平面基準以及橫向導向作用,保證試 驗臺能夠準確的實現自動換刀,同時地平鐵材料選擇HT200,具有很好的減震作 用;3,下支撐架,連接上支架以及地平鐵作用,且能夠自由調節試驗臺位置以 及微調自動換刀系統位置;4.上支架,連接下支架以及刀庫主體,且能夠微調 上下以及左右相對位置;5.自動換刀系統,試驗臺主體部分;6.虛擬主軸,用 虛擬主軸代替真實主軸完成換刀動作簡單實用;7.虛擬主軸位置調節墊板,在 橫向上自由調節虛擬主軸位置以及縱向上微調虛擬主軸位置。
啟動與關閉控制電路的功能:控制整個電路的正常啟動與關閉,同時具備在 突發狀況下能夠迅速有效的切掉電源的功能。整個電路的啟動與關閉控制電路如 圖2.10所示。
選擇PLC型號要根據具體需要的輸入輸出端口數目以及PLC的存儲容量大 小來選定,同時也要考慮到通訊協議模式,為后面編程做準備。經過統計,如下 表2.2 PLC輸入接線端口、2.3 PLC輸出接線端口所示,可以看出,PLC輸入接 線端口至少需要11個,輸出接線端口至少需要6個。總共至少需要17個I/O輸 入輸出接點。
本章設計并搭建了盤式刀庫可靠性試驗臺。首先設計了試驗臺的基本結構, 試驗臺主要包括下支架、上支架以及虛擬主軸等部件,并在這些部件上設計了微 調結構以及預留了傳感器安裝位置,便于后期對試驗臺的調試;其次設計了電氣 系統,主要包括啟動與開閉控制電路、三相電機控制電路以、單相強電控制電路 以及單相弱電控制電路,保證對執行機構動作的控制;最后完成對控制程序的設 計,主要包括上位機VB程序控制以及下位機PLC程序控制,保證對自動換刀 系統的控制以及數據的記錄功能。
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