超声波分层铣削机床数控系统的开发

作     者：方亚英 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵福令

授予年度：2002年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：超声波 工程陶瓷 分层铣削 数控系统 

摘      要：工程陶瓷在电子、冶金、化工、机械、能源、航空航天等众多领域得到了广泛应用，可是它的加工却十分困难。从原理上讲，超声波加工是解决工程陶瓷加工难题最有潜力的技术之一，然而目前传统超声波成型加工处于十分落后的状态，它采用“形状拷贝原理，仅靠配重来调节加工压力和进给量等重要工艺参数，加工精度和加工效率都很低，而且只能用于一维加工中。 为了改变这一现状，本文在普通超声波旋转加工中引入分层制造的思想，提出了“超声波分层铣削加工的技术路线。在此基础上，以DOS为平台开发了一个基于PC机的2.5轴开放式数控系统。 论文首先介绍了数控三维超声波旋转分层铣削加工的原理，之后采用开放式、模块化结构设计了基于PC机的数控系统的硬件部分。在完成2.5维数控功能的基础上，该系统使用压力传感器实时检测工具和工件之间的加工压力，并以此压力信号对Z轴实施反馈控制，以保持加工中的压力恒定。最后本文采用前后台控制模式和模块化结构，用C语言开发了完成数控系统功能的软件，并通过了调试。 该数控系统的研制完成使加工三维复杂型面的工程陶瓷零件成为可能，为进一步研究超声波分层铣削加工的工艺规律提供基础实验条件。