成果信息
該技術(shù)在能源、運(yùn)載、國防等領(lǐng)域，需要制造大型、薄壁、復(fù)雜、難加工材料的精密零件，對數(shù)控裝備的精度、效率、可靠性等性能指標(biāo)提出了更高的要求。隨著高性能數(shù)控機(jī)床精度、效率越來越高，高速、高加速度成為數(shù)控機(jī)床動態(tài)行為的主要表現(xiàn)形式，機(jī)床的力學(xué)特性（如結(jié)構(gòu)、間隙、動靜剛度、摩擦特性、振動等）、熱學(xué)特性、以及力、熱耦合特性等因素將直接影響機(jī)床的動力學(xué)行為，使數(shù)控機(jī)床的性能發(fā)生變化，對機(jī)床的加工質(zhì)量和效率產(chǎn)生顯著影響，進(jìn)而對現(xiàn)有的控制理論和方法提出了極大的挑戰(zhàn)。本成果主要內(nèi)容包括： （1）數(shù)控機(jī)床多軸力、熱耦合特性分析及數(shù)字建模； （2）數(shù)控機(jī)床動態(tài)性能對加工質(zhì)量和效率的影響及其敏感性分析； （3）數(shù)控機(jī)床的智能控制與加工精度強(qiáng)化。 本成果創(chuàng)新點(diǎn)： （1）首次提出基于主軸剛度橢球分布的刀具軌跡和姿態(tài)優(yōu)化方法，研究了基于多軸數(shù)控加工規(guī)劃與控制，開發(fā)了相應(yīng)的刀具軌跡和姿態(tài)優(yōu)化軟件； （2）提出了基于數(shù)控機(jī)床“自激勵”的機(jī)床結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)研究方法，該方法能有效激發(fā)各種機(jī)床的模態(tài)，特別解決了重型機(jī)床的有效激振的問題； （3）提出了參數(shù)化的不動結(jié)合面的動力學(xué)建模新方法，提高了建模的精度； （4）研究基于驅(qū)動信號的切削狀態(tài)識別方法，實(shí)時(shí)控制切削參數(shù)，控制切削變形和抑制振動； （5）提出了考慮熱彈性效應(yīng)的數(shù)控機(jī)床熱動態(tài)特性建模方法，建立了數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)熱特性預(yù)測模型。 以上創(chuàng)新成果處于國際領(lǐng)先水平，申請了國家發(fā)明專利，并已發(fā)表在國際期刊上。 )
背景介紹
數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動作并加工零件的控制單元，數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在數(shù)控單元中完成?，F(xiàn)有數(shù)控機(jī)床，尤其是隨著控制軸數(shù)量的增加，機(jī)床內(nèi)空間有限。)
應(yīng)用前景
本成果都可與數(shù)控機(jī)床配套使用，具有很大的市場，按照國外同類型產(chǎn)品來看，一項(xiàng)實(shí)用成果的價(jià)格就在10多萬左右，故其將產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是巨大的。)
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