針對非圓工件表面的高速精密加工這一問題,設(shè)計集成一套磨床數(shù)控系統(tǒng)并改造一臺數(shù)控實驗?zāi)ゴ?,利用?shù)字PID原理對此系統(tǒng)的動,穩(wěn)態(tài)性能進行控制調(diào)節(jié),研究PMAC的時間基數(shù)控制法,結(jié)合直線電機的微量往復(fù)進給運動和電主軸單元的高速性能,來實現(xiàn)非圓工件的磨削加工。通過對橢圓形工件的磨削實驗研究,為非圓零件的高效精密磨削提供了好的解決方案。
現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,要求零件的形狀越來越復(fù)雜,制造精度越來越高。如以汽車發(fā)動機活塞為例,其橫向截面設(shè)計成橢圓形,且在活塞裙高方向,橫截面的橢圓度是變化的,高速防滑軸承是波瓣形的。高精度軸承的滾動體圓度要求小于0.5μm。所有這些,都要求數(shù)控機床具有高性能,高精度和穩(wěn)定加工復(fù)雜形狀零件表面的能力。
目前,高速高精度成為現(xiàn)代機械制造科學(xué)領(lǐng)域的主攻方向,磨削加工是獲得低成本,高表面質(zhì)量的主要技術(shù)手段,越來越多的零件開始采用磨削工藝進行生產(chǎn)加工。對具有種類多,高精度,高頻響伺服控制要求的非圓零件加工來說,傳統(tǒng)加工方案難以滿足要求。近年來,隨著具有高頻響應(yīng)特性的直線電機的發(fā)展,對非圓截面零件進行數(shù)控磨削加工成為可能。1997年第12屆歐洲機床展覽會時已有多家公司展出采用直線電機驅(qū)動的機床。到1999年第13屆歐洲機床展覽會時又有了新的進展,其進給速度和進給加速度又有了進一步的提高。
隨著高速高精度主軸單元技術(shù),直線精密高速進給單元技術(shù),砂輪制造技術(shù),檢測控制等技術(shù)的不斷進步,實現(xiàn)非圓零件的高速精密磨削加工的條件日趨成熟,目前已成為世界各發(fā)達工業(yè)國家競相投入人力,物力研究的熱點,因而致力于非圓工件表面的高速精密磨削加工有著深遠(yuǎn)的意義。