一、组合机床和自动线部件的动态研究和技术“判断”（论文文献综述）
Н.М.Вороничев,唐岳生[1]（1975）在《组合机床和自动线部件的动态研究和技术“判断”》文中研究表明由于对组合机床和自动线使用可靠性要求的提高,切削用量和部件快速运动的提高,动载荷的增加以及研究它们对加工精度影响的必要性,显著地扩大了金属切削设备的动态试验范围。目前,在许多工厂里都在试验台上进行组合机床部件的动态研究。莫斯科自动线和组合机床专业设计局与机械研究院相互协作的经验表明;不仅在试验室里,而且在车间里也能够进行动态研究,都能够获得良好的效果。 在莫斯科自动线和组合机床专业设计局的试验室里,多年来对动力头、动力滑台、回转工作台、电气机械扳手、自动螺帽扳手、输送装置等通用部件在试验台上进行了
章熊[2]（1986）在《机械工业部大连组合机床研究所1956—1985年记事（科技工作部分）》文中研究表明 1956年（1）3月1日,第一机械工业部第二机器工业管理局刘淇生局长签发关于组织组合及专用钻镗床设计处的决定。决定中指出:“采用组合机床及专用机床是机械制造业的技术方向,自动化生产线和自动化工厂是它们的进一步发展,而组合机床的发展一般是从钻镗床开始的。为加速培养设计力量,提高设计水平,以发展组合机床及专用钻镗床,适应机械制造业日益增长的需要,特决定组织组合及专用钻镗床的专业设计机构,命名为沈阳第一专业设计处”。与
张晓辉[3]（2013）在《专用数控铣床的研究设计》文中研究说明普通立式铣床铣削一定角度的圆弧时效率低下，操作困难且互换性常常达不到要求，易造成废品，不能满足工厂大批量生产的需求。本文设计了并研制出了一种专用数控铣床，在保证一定加工精度的同时，实现了半自动化控制和双主轴加工，极大地提高了生产效率。本文首先介绍了专用数控铣床的加工工艺、坐标系和刀具补偿算法。根据飞轮加工的要求，明确了加工过程及精度，设定了机床坐标系，包括机床原点、程序原点、工件坐标系等。由于铣削的特点，在主轴加工时考虑到刀具半径，即刀补问题，专门设计了刀具补偿算法，尽量减小主动误差。其次，对专用数控铣床的整体结构、主轴系统、传动系统分别进行了设计，建立了三维模型。考虑到加工的效率，系统采用了双主轴、双工位的特殊设计，本质上区别于普通数控铣床。另外运用ANSYS有限元仿真软件对主轴箱进行了模态分析，得到了主轴箱的固有频率值和振型，验证了结构设计的可行性。再次，设计了一种基于ARM7微处理器和μC/OS-Ⅱ操作系统的控制方案，即由微处理器向机床电机系统提供控制信息，控制铣刀的旋转、工作台的进给以及回转工作台的进给。检测电路中采用接近开关传感器和限位开关实时检测各坐标运动情况并反馈到微处理器。另外，对专用数控铣床的控制系统软件的流程进行了设计。然后，为了保证系统的稳定性和可靠性，对设备的部分强电电路和电磁兼容性进行了设计。最后，完成了专用数控铣床的样机制造，包括嵌入式硬件平台、软件平台、强电系统、主轴系统、传动系统、辅助系统等的建立和安装。并对整个铣床进行了现场调试，验证了机床控制系统和结构设计的正确性和可行性。专用数控铣床是一个高难度的机电一体化产品，涉及到众多学科领域，包括机械设计技术，电工电子技术，传感器技术，信息处理技术，自动控制原理等。本课题研制的专用数控铣床，可以极大地提高一定角度圆弧的加工效率和精度，对于节省生产资源具有重要的意义。
王朝伟[4]（2012）在《数控转台式组合机关键部件的优化设计》文中研究表明随着组合机产品更新换代日益频繁，高效率柔性化成为当今组合机的一大发展趋势。目前，组合机性能相对较低，而国内对组合机优化设计方面的研究还比较少。在组合机的优化过程中，虚拟样机技术以其先进的研发模式、低成本短周期的研发效率以及可实现并行设计与制造的强大优势而得到了广泛的应用。本文以数控转台式组合机为研究对象，利用虚拟样机技术从多个角度对其进行了分析与优化，所得结果对工程实际具有一定的指导作用。本文主要内容如下：在查阅了大量文献资料的基础上，介绍了本课题的背景、意义以及组合机的研究方法；阐述了虚拟样机的基本理论，在Solidworks环境下利用特征建模技术和自顶向下的设计理论建立了数控转台式组合机的虚拟样机，为结构优化与运动学仿真分析奠定了基础；采用有限元法在Solidworks Cosmosworks环境下对数控转台式组合机立式加工部分进行了结构静力分析，研究了其整体结构在切削力和重力作用下的应力应变；基于模态理论在Solidworks Cosmosworks环境下，对组合机重要部件和立式加工部分整体进行了模态分析，得到它们的前五阶固有振动特性并且找到了其薄弱环节；基于优化设计理论，以控制质量和提高固有频率为目标，对床身和立式加工部分的立柱进行了优化设计；基于机构学和齐次坐标变换的方法建立了组合机复合加工部分的运动学模型并在Solidworks Motion环境下对其运动学特性进行了仿真研究。
李世权[5]（1983）在《组合机床气动技术十年的回顾与展望》文中提出本文介绍了组合机床气动技术十年来的研究成果及气动技术成果推广的有关情况,并分析今后十年发展的重点是:1.气动系统的自控制和自监控,系统的模拟设计,发展通用气动系统。2.节能措施。3.气动传感技术。4.电子-气动技术的综合应用等。
乔志峰[6]（2012）在《适用于复杂形面加工的多轴运动控制系统设计理论与方法研究》文中研究表明伴随着五轴加工中心、车铣复合机床等多轴加工机床越来越广泛的应用，适用于复杂形面高速高精加工的多轴运动控制技术越来越受到人们的重视。鉴于此，本文对与之密切相关的五轴NURBS插补理论与方法、通用型RTCP技术、三维空间刀具补偿技术、纳米级多轴联动柔性前瞻轨迹规划理论和适用于复杂形面加工的多轴运动控制系统的设计理论与方法展开了深入研究。鉴于传统三轴NURBS插补所取得的良好加工性能，提出了一种适用于五轴加工的弱实时性NURBS插补方法。该方法采用两条NURBS曲线分别描述刀尖点的运动和刀轴矢量的变化，并通过先将NURBS曲线转换为Bézier曲线的方法实现了NURBS曲线的快速离散和离散精度的准确控制。分类研究了常见结构五轴机床的刀具中心点控制方法，提出了适用于五轴机床的非线性误差快速校核和控制方法，并在此基础上提出了适用于多轴加工机械的通用型RTCP的概念，以用于将工件坐标系下的刀轴运动转换为多轴机床各轴的运动量。针对多轴加工中的空间刀补问题，进一步提出了三重NURBS插补方法。通过采用第三条NURBS曲线描述刀具加工时切触点位置，有效解决了多轴NURBS加工中的空间刀具半径和长度补偿问题，并通过仿真实验对该方法的实用性进行了验证。研究了与实现多轴高速高精加工密切相关的纳米级多轴联动柔性前瞻轨迹规划理论。对多轴线性插补中的柔性前瞻轨迹规划策略、段间速度转接技术、反向和正向速度规划方法、纳米级高精速度规划方法进行了深入研究，将S形加减速的速度曲线分为10种类型，并给出了每种速度曲线类型中相关参数的求解公式。提出了基于普通微处理器架构的纳米级高精轨迹规划方法。研究和总结了适用于复杂形面加工的多轴运动控制系统的设计理论和方法。总结了影响多轴运动系统精度和速度的相关因素；通过对人机交互、NCK和PLC的设计理论和方法的研究，建立了较为完整的多轴运动控制系统的设计理论和方法；该套理论和方法应用于在了自主研发的数控系统中，并通过多轴加工实验对其有效性进行了验证。
姜衡[7]（2011）在《FWV-6A立式加工中心动静态特性分析及优化设计》文中研究指明数控机床和加工中心广泛应用于国防、航空航天和国民经济各部门,是自动化加工最基本的装备,关系到国家的安全和工业生产能否健康地增长。我国数控机床的结构动态设计水平比较落后,基本上还是基于经验、类比、静态的传统设计方法,无法快速响应市场,难以满足高速、高效、高精度加工要求。因此,为了能够快速开发出结构合理、加工精度高、低振动、低成本的机床新产品,来满足市场需求,采用先进的CAD/CAE技术、动态参数优化技术进行产品设计,显得尤为重要。本文针对结构设计动态参数优化展开研究,以佛山中南机械有限公司的FWV-6A立式加工中心为研究对象,进行了整机动静态特性分析及优化设计研究。主要研究工作包括:整机参数化CAD/CAE建模、整机模态分析和模态测试、整机静力学分析、整机响应面模型建立,整机动静态多目标优化。首先,根据加工中心结构确定影响整机质量、动静态特性主要结构尺寸参数。在SolidWorks 2009建立整机的参数化CAD模型,基于ANSYS Workbench仿真模块转化为参数化有限元模型,并对整机进行动静态特性分析。其次,采用与有限元法相结合的模态试验分析方法,对整机动态特性进行了研究。模态测试时,利用单点（多激振点）激励多点响应模态试验分析方法来获取完整模态参数,引入相关函数分析测试信号的可靠性。通过模态试验结果和有限元计算结果对比分析,可知有限元模型建模比较合理,为加工中心的动态优化设计提供可靠的基础。然后,基于前面建立的整机参数化有限元模型,将试验设计、响应面法、抽样技术、多目标遗传算法和灵敏度分析法相结合,对加工中心以高动静刚度和轻量化为目标进行整机尺度参数动态优化,得到了在保证整机动静态性能不变的情况下,减重达6.5%的优化结果。最后,为了本文研究的有限元建模方法、响应面法、多目标遗传算法等的系统优化分析方法能被企业快速掌握,提高产品的开发效率,对SolidWorks和ANSYS软件进行了二次开发,把具体产品建模、设计分析、结构参数动态优化设计方法固化到软件中,开发出可靠、自动化程度高、友好图形用户界面的数字优化设计系统—AutoDAO 1.0,适合企业产品开发需要。
徐林森[8]（2006）在《数控车削多面体机床的运动机理及其样机设计研究》文中研究表明在工程设计中，一些机械零件，为了满足其所需的工作性能要求，截面形状常设计成非圆形，如多面体、凸轮轴、曲轴、活塞等。与常规的圆截面零件相比，非圆截面零件在特定场合下具有独特的优越性。 随着生产的不断发展，非圆截面零件所占的比例日益增加，为了达到性能要求，其加工精度要求也随之提高，而相应的非圆截面零件紧密高效加工技术也成了当今加工技术研究的热点。 在回转体上加工多面体，由于精度要求高，加工面积小，一般难以加工，用车削的方法加工多面体，可以保证加工的效率和精度。本文运用矢量建模的方法，利用相对螺旋运动的知识对车削多面体的运动机理进行了研究，提出了三种车削多面体的方案，即：径向变速运动车削、变角速度车削和近似车削。为了比较各方案的优缺点，选择最合适的方案进行切削试验，对各方案的车削过程进行了仿真，得知近似车削是可行的方案，并对近似车削多面体的刀尖轨迹曲线进行了研究，计算出车削的误差。在此基础上，提出了多刀车削的方案，并对多刀车削的误差进行分析。 根据近似车削多面体的运动要求设计了车削多面体的样机的整体结构。根据车削多面体的运动机理，要给车刀增加一个旋转的运动，因此设计了一个动力头，由电动机直接驱动刀盘旋转。在动力头中，刀具轴是最重要的部件之一，所以对其进行重点分析。建立了其动力学模型，并计算出了其支承的刚度和阻尼。用有限元分析的方法，采用三维8节点等参单元对刀具轴的动力特性进行了分析计算。 根据有限元分析的内容，分析了原来设计的刀具轴存在的问题，分析了刀具轴跨距、刀具轴前端质量以及其轴向尺寸变化对其静、动特性的影响，对刀具轴部件的结构进行了动态改进设计。 根据数控机床设计方法及理论，结合车削多面体的运动机理，进行了样机的工艺范围及其总体方案设计，确定了机床的主要参数。进行了车削多面体的样机的试制，并为动力头选择了合适的电动机。采用基于DSP技术的多轴运动控制器对样机的各轴进行实时的运动控制，设计了车削多面体机床的数控系统及主传动系统。 最后在多刀车削误差分析的基础上，得出有工件半径和误差表示的刀尖回转半径的表达式，取正四边形棱柱为例，进行了工件的试切，验证了车削多面体公式的正确性。
张国辉[9]（2021）在《立式数控铣床及关键部件静动态特性研究与分析》文中提出数控机床作为一种高端的加工设备,在制造业的发展中发挥着不可替代的作用,因此人们越来越重视对数控机床的研究。而国内的数控机床和国外相比,在机床的加工精度、稳定性与可靠性方面还具有一定的差距,如何提高数控机床的整体性能,实现高质量、高效率的加工任务成为了国内高校以及企业研究人员急需解决的问题。本文以某立式数控铣床及关键部件为研究对象,基于有限元法对铣床结构进行了静动态特性研究与分析,在此基础上对数控铣床的横梁与立柱这两大关键部件的结构分别进行了最优设计。本文的研究工作如下:（1）建立了数控铣床横梁与立柱两大关键部件的参数化模型,根据两大部件在铣床中的实际所受载荷情况建立了部件结构受力的数学模型并进行了求解,将两大部件模型的结构进行了适当的简化处理,并建立了与之相对应的有限元模型。（2）分析了数控铣床整机的静动态特性,了解到了铣床的整机性能,并确定了横梁是铣床结构中最为关键且薄弱的一个部件,为辨别铣床结构的薄弱部件提供了一种参考依据。（3）对横梁与立柱两大部件进行了静力学分析与模态分析,在横梁与立柱处于最危险的工况下对其进行了静力学分析,明确了横梁与立柱结构的应力、应变以及变形情况;然后通过模态分析获取了横梁与立柱的前六阶固有频率,并得到了部件在各阶固有频率下的振型特点;最后通过谐响应分析获取到结构在受到周期性载荷的情况下的稳态响应情况。通过以上分析确定了横梁的总变形以及一阶固有频率是部件需要优化的目标,且立柱的设计过于保守导致其质量过大,因此有必要对其进行减重设计。（4）基于优化设计理论分别对横梁与立柱进行了优化设计。针对横梁的静动态分析结果,提出了一种基于灵敏度分析与Box-Behnken试验设计相结合的方法对横梁进行多目标优化设计,优化后横梁的静动态特性得到了不同程度的提高。针对立柱设计过于保守、质量大等问题,首先对立柱进行了轻量化设计,减轻了立柱质量,然后对其进行了尺寸优化,改善了立柱的性能。
李庆兴[10]（2009）在《异型轧辊数控车床切削进给系统的设计理论及其关键技术研究》文中研究表明轧辊是轧机的重要部件之一,是轧制作业的主要变形模具,其质量直接决定了轧制产品的质量。而异型轧辊属于非圆截面零件,由于其复杂的截面形状,较高的形位、尺寸精度,以及较差的加工工艺性,对加工设备的性能提出了更高的要求。如何提高复杂曲面异型轧辊的加工质量、加工效率,降低成本,已成为冶金机械领域中备受关注的难点和热点之一。本课题以异型轧辊数控专用车床设计开发中的关键技术为切入点,利用曲线拟合理论、机械运动学、动力学理论、优化方法及有限元方法等手段,较深入地研究了异型轧辊数控专用车床的进给系统的设计理论和关键技术。取得了以下主要创新性成果:1.对异型轧辊横截面外轮廓曲线进行了分析与拟合,给出了异型轧辊环状孔型曲线的解析式;依据孔型曲线的特性,提出了分段逼近的策略和逼近方法。2.提出了异型轧辊数控车床采用双径向进给系统,并对进给系统刀具的运动特性进行了分析,利用ADAMS软件对刀具的径向进给运动进行了仿真,确定了刀具径向进给参数。3.完成了进给系统与主轴系统的运动学匹配设计。并得出两点结论:一是在满足加工精度的前提下,应尽可能地降低主轴转速,使径向进给速度和加速度具有较大设计空间;二是刀具的进给速度和加速度较高时,径向进给系统必须具有较高的刚度、固有频率和合适的阻尼,且具有较小的运动惯量、时间常数和弹性变形。4.建立了进给系统的结构模型和动力学模型。进行了动态性能仿真,并具体分析了传动系统各结构参数对系统动态性能的影响,优化了相关结构参数,满足了实际生产的要求。本课题是针对异型轧辊的加工提出的,其研究成果对非圆类零件车削加工技术的研究同样具有参考价值和指导意义。
二、组合机床和自动线部件的动态研究和技术“判断”（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、组合机床和自动线部件的动态研究和技术“判断”（论文提纲范文）
（3）专用数控铣床的研究设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 组合机床概述 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 课题研究背景及意义 |
| 1.4 本篇论文的研究内容 |
| 2 专用数控铣床的工作原理 |
| 2.1 飞轮外圆圆弧加工工艺分析 |
| 2.2 圆弧成形算法分析 |
| 2.2.1 直角坐标系中的圆弧成形 |
| 2.2.2 极坐标系中的圆弧成形 |
| 2.2.3 圆弧成形坐标系选择 |
| 2.3 刀具补偿算法 |
| 2.3.1 刀具补偿的意义 |
| 2.3.2 刀具补偿算法 |
| 2.4 误差分析及补偿 |
| 2.4.1 误差来源 |
| 2.4.2 消除误差的方法 |
| 2.4.3 齿隙补偿 |
| 2.4.4 螺距补偿 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 专用铣床机械结构设计 |
| 3.1 机床设计的原则与要求 |
| 3.2 专用数控铣床的总体布局 |
| 3.3 主轴系统设计 |
| 3.3.1 主轴转速的确定 |
| 3.3.2 切削力和切削功率的计算 |
| 3.3.3 主轴系统结构设计 |
| 3.4 专用铣床进给机构设计 |
| 3.4.1 径向进给机构（X 轴） |
| 3.4.2 回转进给机构（C 轴） |
| 3.4.3 大工作台转位机构 |
| 3.5 夹具设计 |
| 3.6 辅助系统设计 |
| 3.7 主轴箱的模态分析 |
| 3.7.1 有限元法及 ANSYS 软件介绍 |
| 3.7.2 模态分析理论 |
| 3.7.3 主轴箱的模态分析 |
| 3.7.4 结果评价 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 专用铣床控制系统的研究设计 |
| 4.1 铣床控制系统概述 |
| 4.2 控制系统硬件总体设计 |
| 4.3 机床电气电路设计 |
| 4.3.1 步进电机的控制电路设计 |
| 4.3.2 直流电机的控制电路设计 |
| 4.3.3 三相交流异步电机的控制电路 |
| 4.4 检测电路设计 |
| 4.4.1 有源滤波电路 |
| 4.4.2 光电隔离电路 |
| 4.5 控制电路设计 |
| 4.5.1 电源电路 |
| 4.5.2 复位电路 |
| 4.5.3 时钟振荡电路 |
| 4.6 软件设计 |
| 4.6.1 开发环境简介 |
| 4.6.2 加工程序流程设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 电磁兼容设计及现场调试 |
| 5.1 电磁兼容概述 |
| 5.2 设备的电磁兼容设计 |
| 5.2.1 滤波设计 |
| 5.2.2 电源的电磁兼容设计 |
| 5.2.3 提高设备抗耦合干扰的措施 |
| 5.2.4 系统的接地设计 |
| 5.3 现场调试 |
| 5.3.1 样机组成 |
| 5.3.2 调试方法 |
| 5.3.3 调试结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 攻读硕士学位期间所发表的论文 |
（4）数控转台式组合机关键部件的优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题的研究背景 |
| 1.1.3 课题的研究意义 |
| 1.2 组合机的研究方法 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 数控转台式组合机虚拟样机的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 虚拟样机技术概述 |
| 2.2.1 虚拟样机技术的定义 |
| 2.2.2 虚拟样机的特点 |
| 2.3 数控转台式组合机简介 |
| 2.4 数控转台式组合机的三维建模 |
| 2.4.1 Solidworks 软件简介 |
| 2.4.2 数控转台式组合机零件特征建模 |
| 2.4.3 数控转台式组合机的虚拟装配 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 组合机立式加工部分的有限元静力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元法基本概述 |
| 3.2.1 有限元法的基本思想 |
| 3.2.2 有限元法的意义 |
| 3.2.3 有限元法的分析流程 |
| 3.3 复合加工工位立式加工部分的有限元分析模型的建立 |
| 3.4 复合加工工位立式加工部分的静力分析结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 数控转台式组合机关键部件的模态分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模态分析的基本理论 |
| 4.3 组合机关键部件的有限元模态分析 |
| 4.3.1 床身的有限元模态分析 |
| 4.3.2 复合加工工位立柱有限元模态分析 |
| 4.3.3 组合机滑台有限元模态分析 |
| 4.3.4 组合机滑枕有限元模态分析 |
| 4.3.5 立式加工部分整体的模态分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 组合机关键部件的优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化设计的基本理论 |
| 5.3 立柱的结构优化设计 |
| 5.3.1 立柱结构优化的设计方案 |
| 5.3.2 立柱结构优化结果 |
| 5.4 床身的结构优化设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 组合机复合加工部分运动学仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 复合加工工位的运动仿真 |
| 6.2.1 复合加工工位运动链的建立 |
| 6.2.2 复合加工工位坐标系的建立 |
| 6.2.3 复合加工工位运动模型的建立 |
| 6.2.4 Solidworks 的运动学仿真流程 |
| 6.2.5 复合加工工位的运动学仿真设置 |
| 6.3 复合加工工位的仿真结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）适用于复杂形面加工的多轴运动控制系统设计理论与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 高端数控系统的发展状况 |
| 1.3 相关技术的研究现状分析 |
| 1.3.1 高速高精加工技术 |
| 1.3.2 复杂形面多轴加工技术 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第二章 基于刀轴矢量控制的五轴NURBS插补理论与方法研究 |
| 2.1 NURBS曲线的数学计算 |
| 2.2 基于德布尔算法的任意次数NURBS曲线快速求解 |
| 2.3 基于插补误差控制的三轴NURBS插补算法 |
| 2.3.1 NURBS曲线插补的加工代码定义 |
| 2.3.2 NURBS插补中的误差 |
| 2.3.3 NURBS插补中的插补误差近似算法 |
| 2.3.4 插补中下一插补点的计算 |
| 2.3.5 NURBS插补中的加减速控制 |
| 2.4 基于双NURBS曲线描述的五轴NURBS曲线插补 |
| 2.4.1 五轴NURBS曲线插补中双NURBS曲线定义 |
| 2.4.2 双NURBS曲线的分段分解 |
| 2.4.3 双NURBS曲线的快速离散方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 适用于五轴联动控制的通用型RTCP功能研究 |
| 3.1 五轴机床运动学分析 |
| 3.2 非线性误差分析与控制 |
| 3.2.1 双转台结构 |
| 3.2.2 双摆头结构 |
| 3.2.3 摆头及转台结构 |
| 3.2.4 具有自适应精度控制功能的通用坐标转换层设计 |
| 3.3 仿真与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于RTCP与三重NURBS曲线描述的五轴空间刀具补偿技术研究 |
| 4.1 基于RTCP的五轴空间刀补方法 |
| 4.1.1 五轴空间刀补数据信息的描述 |
| 4.1.2 基于RTCP的五轴空间刀具半径补偿原理 |
| 4.1.3 基于RTCP的五轴空间刀具长度补偿原理 |
| 4.2 三重NURBS曲线描述带有刀补矢量的五轴加工轨迹 |
| 4.3 三重NURBS曲线的定义 |
| 4.4 三重NURBS曲线的快速离散方法 |
| 4.5 基于NURBS插补的五轴空间刀具半径和长度补偿 |
| 4.6 仿真与验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 纳米级多轴联动柔性前瞻轨迹规划理论研究 |
| 5.1 适用于多轴联动的线性插补 |
| 5.2 适用于高速加工的S型加减速控制 |
| 5.3 基于多轴联动与S型加减速的前瞻轨迹规划理论 |
| 5.3.1 多段预读 |
| 5.3.2 多级轨迹规划策略 |
| 5.3.3 具备预读功能的S型速度曲线规划方法 |
| 5.4 纳米级柔性前瞻轨迹规划策略实现方法 |
| 5.5 预读模式下的S型加减速仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 适用于复杂形面高速高精加工的多轴运动控制系统总体设计与实现 |
| 6.1 影响多轴控制系统最终控制精度和速度的各类因素分析 |
| 6.1.1 机械系统的动力特性 |
| 6.1.2 反馈系统的特性 |
| 6.1.3 驱动系统特性 |
| 6.1.4 运动控制系统的分辨率和运动控制算法 |
| 6.1.5 CAD/CAM系统的特性 |
| 6.2 多轴运动控制系统的总体架构设计 |
| 6.3 人机交互设计 |
| 6.4 NCK设计 |
| 6.4.1 译码模块的设计 |
| 6.4.2 轨迹规划模块的设计 |
| 6.4.3 插补模块的设计 |
| 6.4.4 位置控制模块的设计 |
| 6.5 PLC设计 |
| 6.6 多轴运动控制系统的设计与实现 |
| 6.6.1 基于工控机和运动控制板的多轴运动控制系统软硬件方案 |
| 6.6.2 基于ARM和DSP的嵌入式多轴运动控制系统软硬件方案 |
| 6.7 实验与验证 |
| 6.7.1 实验目的 |
| 6.7.2 实验方案 |
| 6.7.3 结果分析 |
| 6.7.4 实验结论 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 研究总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）FWV-6A立式加工中心动静态特性分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 数控机床结构动态优化设计方法研究现状 |
| 1.3.1 数控机床设计过程中的数字化 |
| 1.3.2 数控机床动力学建模研究 |
| 1.3.3 数控机床部件和整机结构动态优化方法 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第二章 加工中心整机结构有限元建模与分析 |
| 2.1 有限元法结构分析原理 |
| 2.1.1 有限元法结构静力学分析 |
| 2.1.2 有限元法结构动力学分析 |
| 2.2 加工中心整机有限元建模 |
| 2.2.1 整机CAD模型 |
| 2.2.2 整机有限元建模 |
| 2.3 整机有限元模型的动静态特性分析 |
| 2.3.1 整机静力学分析 |
| 2.3.2 整机动力学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 加工中心整机动态特性的测试与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模态分析 |
| 3.3 整机模态实验 |
| 3.3.1 基本原理 |
| 3.3.2 测振点的布置及激振点的选择 |
| 3.3.3 模态试验测试分析系统 |
| 3.3.4 模态试验结果分析 |
| 3.4 模态试验与有限元分析对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于响应面法的立式加工中心动静态多目标优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 整机优化设计流程 |
| 4.3 响应面模型的建立 |
| 4.3.1 设计变量确定 |
| 4.3.2 响应面模型 |
| 4.3.3 中心复合试验设计 |
| 4.3.4 回归分析 |
| 4.4 基于遗传算法多目标优化 |
| 4.4.1 优化数学模型 |
| 4.4.2 多目标优化问题 |
| 4.4.3 多目标遗传算法 |
| 4.4.4 优化过程及结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于Solidworks/ANSYS Workbench二次开发的优化设计方法系统集成 |
| 5.1 数字优化设计分析集成系统AutoDAO开发条件 |
| 5.2 集成系统AutoDAO结构组成及其功能 |
| 5.2.1 集成系统AutoDAO的二次开发模块 |
| 5.2.2 软件界面 |
| 5.2.3 程序模块实现 |
| 5.3 图形界面使用说明 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文工作总结 |
| 今后的研究方向与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）数控车削多面体机床的运动机理及其样机设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 数控技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 数控装置 |
| 1.2.2 进给伺服驱动系统 |
| 1.2.3 数控机床的工况检测、监控和故障诊断 |
| 1.2.4 先进的机床制造技术 |
| 1.2.5 我国数控技术的现状 |
| 1.3 异形截面的加工技术及发展 |
| 1.3.1 加工方法及特点 |
| 1.3.2 车削加工 |
| 1.3.3 数控车削加工异形截面技术的发展 |
| 1.4 机械结构动态分析与优化设计概述 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 机械结构动力学分析 |
| 1.4.3 机械结构动力学建模方法 |
| 1.4.4 机械结构动力修改 |
| 1.4.5 结构动态优化设计 |
| 1.5 本研究的课题来源、目标和内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 项目的背景、意义 |
| 1.5.3 课题研究目标 |
| 1.5.4 本论文的主要研究工作 |
| 1.5.5 本论文的主要内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 车削多面体运动机理及结构方案研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 刚体运动 |
| 2.2.1 速度 |
| 2.2.2 螺旋运动 |
| 2.3 相对运动 |
| 2.3.1 相对速度 |
| 2.3.2 相对螺旋运动 |
| 2.4 车削多面体运动机理方案研究 |
| 2.4.1 径向变速运动车削 |
| 2.4.2 变角速度车削 |
| 2.4.3 近似车削多面体 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 车削多面体仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 径向变速运动车削仿真 |
| 3.3 变角速度车削仿真 |
| 3.4 近似车削多面体仿真 |
| 3.4.1 车削多面体轨迹曲线的研究 |
| 3.4.2 误差分析 |
| 3.4.3 多刀车削仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 刀具轴动力特性的分析计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刀具轴部件动力特性的分析和评价 |
| 4.2.1 抵抗受迫振动的能力 |
| 4.2.2 抵抗切削自振的能力 |
| 4.3 刀具轴部件动力特性的计算 |
| 4.3.1 刀具轴部件动力学模型的建立 |
| 4.3.2 轴承径向负荷的计算 |
| 4.3.3 刀具轴支承的刚度 |
| 4.3.4 刀具轴部件的阻尼 |
| 4.3.5 有限元计算的动力方程的建立 |
| 4.3.6 刀具轴固有频率和固有振型计算 |
| 4.3.7 刀具轴临界转速分析 |
| 4.3.8 刀具轴系统固有频率和固有振型的计算 |
| 4.3.9 动力响应计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 刀具轴部件动态改进设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原刀具轴部件存在的问题 |
| 5.2.1 静力分析 |
| 5.2.2 有限元分析 |
| 5.3 前轴承位置变化对刀具轴部件静、动特性的影响分析 |
| 5.4 刀盘质量变化对系统静、动特性的影响分析 |
| 5.5 刀具轴轴向尺寸变化对系统静、动特性的影响分析 |
| 5.6 前轴承刚度变化对系统静、动特性的影响分析 |
| 5.7 刀具轴部件结构的改进设计 |
| 5.8 改进后刀具轴部件的固有频率测试 |
| 5.8.1 实验条件 |
| 5.8.2 实验方案 |
| 5.8.3 实验结果 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 车削多面体的样机研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数控机床设计方法和理论 |
| 6.2.1 机床设计方法 |
| 6.2.2 机床设计步骤 |
| 6.2.3 机床设计的基本理论 |
| 6.3 样机的总体设计 |
| 6.3.1 样机的工艺范围及其总体方案设计 |
| 6.3.2 样机主要参数的设计 |
| 6.4 主传动系统设计 |
| 6.5 数控系统设计 |
| 6.6 动力头设计 |
| 6.6.1 动力头结构的设计 |
| 6.6.2 伺服电动机的选择 |
| 6.7 工件试切 |
| 6.7.1 刀尖回转半径的确定 |
| 6.7.2 工件的试切 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（9）立式数控铣床及关键部件静动态特性研究与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 数控铣床的发展 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 机床关键部件静动态特性的研究现状 |
| 1.3.2 结构优化设计的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 数控铣床的静动态特性分析 |
| 2.1 立式数控铣床的结构组成和主要技术参数 |
| 2.2 数控铣床的静力学分析 |
| 2.2.1 静力分析的理论基础 |
| 2.2.2 铣床切削力的计算 |
| 2.2.3 铣床的静力学分析 |
| 2.3 数控铣床的模态分析 |
| 2.3.1 模态分析的理论基础 |
| 2.3.2 数控铣床的模态分析 |
| 2.4 横梁组件的静动态特性分析 |
| 2.4.1 横梁组件的静力学分析 |
| 2.4.2 横梁组件的模态分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数控铣床关键部件的静态特性分析 |
| 3.1 横梁结构的静态特性分析 |
| 3.1.1 横梁的受力分析 |
| 3.1.2 横梁的静力学分析 |
| 3.2 立柱结构的静态特性分析 |
| 3.2.1 立柱的受力分析 |
| 3.2.2 立柱的静力学分析 |
| 3.3 本章小节 |
| 第四章 数控铣床关键部件的动态特性分析 |
| 4.1 铣床关键部件的模态特性分析 |
| 4.1.1 横梁的模态分析 |
| 4.1.2 立柱的模态分析 |
| 4.2 铣床及关键部件的谐响应分析 |
| 4.2.1 谐响应分析的理论基础 |
| 4.2.2 铣床的谐响应分析 |
| 4.2.3 横梁的谐响应分析 |
| 4.2.4 立柱的谐响应分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 数控铣床结构优化设计 |
| 5.1 优化设计的数学模型 |
| 5.2 横梁结构优化设计 |
| 5.2.1 灵敏度分析 |
| 5.2.2 试验设计 |
| 5.2.3 响应面分析 |
| 5.2.4 多目标优化求解 |
| 5.3 立柱结构优化设计 |
| 5.3.1 立柱结构拓扑优化 |
| 5.3.2 立柱的尺寸优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）异型轧辊数控车床切削进给系统的设计理论及其关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1-1 数控机床的应用和发展 |
| 1-1-1 数控机床的构成及应用 |
| 1-1-2 数控机床的发展趋势 |
| 1-2 数控机床的进给伺服系统 |
| 1-2-1 数控机床进给伺服系统的功能 |
| 1-2-2 数控机床进给伺服系统的构成 |
| 1-2-3 数控机床对进给伺服系统的要求 |
| 1-2-4 进给伺服系统的发展趋势及研究现状 |
| 1-3 本课题的研究背景 |
| 1-3-1 非圆截面零件的应用 |
| 1-3-2 非圆截面零件的车削加工方法 |
| 1-3-3 异型轧辊的应用及工艺要求 |
| 1-3-4 车削工艺及其在异型截面加工中的应用 |
| 1-4 本课题的研究内容及意义 |
| 1-5 本章小结 |
| 第二章 异型轧辊环状孔型曲线分析 |
| 2-1 异型轧辊环状孔型曲线拟合 |
| 2-1-1 异型轧辊环状孔型曲线加工工艺要求 |
| 2-1-2 异型轧辊横截面外廓曲线拟合 |
| 2-2 异型轧辊环状孔型曲线逼近 |
| 2-2-1 等间距直线逼近法 |
| 2-2-2 等步长直线逼近法 |
| 2-2-3 等误差直线逼近法 |
| 2-2-4 等误差圆弧逼近法 |
| 2-3 曲线逼近方法综合优选 |
| 2-4 本章小结 |
| 第三章 刀具径向进给运动特性分析及运动仿真 |
| 3-1 异型轧辊数控车床刀具径向进给运动特性分析 |
| 3-1-1 刀具径向进给运动分析 |
| 3-1-2 刀具径向进给运动特性 |
| 3-2 刀具径向进给运动仿真及进给参数求解 |
| 3-2-1 机械系统仿真软件ADAMS |
| 3-2-2 刀具径向进给运动仿真 |
| 3-2-3 仿真结果分析 |
| 3-3 本章小结 |
| 第四章 异型轧辊数控车床进给传动系统的动力学建模 |
| 4-1 机床的动力分析及动态设计 |
| 4-2 机床进给系统结构参数对其动态性能的影响 |
| 4-3 机床的动力学建模及结构模型的简化 |
| 4-4 异型轧辊数控车床进给传动系统的动力学建模 |
| 4-4-1 U 向进给传动系统动力学建模 |
| 4-4-2 X 向进给传动系统动力学建模 |
| 4-5 本章小结 |
| 第五章 数控车床进给系统动态性能分析及仿真 |
| 5-1 机械系统的动态性能分析 |
| 5-1-1 机械系统的时域响应分析 |
| 5-1-2 时域响应分析中的性能指标 |
| 5-1-3 机械系统的频率特性分析 |
| 5-1-4 频率特性分析中的性能指标 |
| 5-1-5 机械系统的稳定性分析 |
| 5-1-6 稳定性分析中的性能指标 |
| 5-1-7 数控机床进给系统动态性能分析中的干扰信号 |
| 5-2 U 向、X 向进给传动系统的状态空间模型 |
| 5-2-1 U 向进给传动系统的状态空间模型 |
| 5-2-2 X 向进给传动系统的状态空间模型 |
| 5-3 数控车床进给系统动态性能仿真及结果分析 |
| 5-3-1 U 向进给系统动态性能仿真 |
| 5-3-2 U 向进给系统结构参数改变时的动态性能仿真 |
| 5-3-3 X 向进给系统动态性能仿真 |
| 5-3-4 X 向进给系统结构参数改变时的动态性能仿真 |
| 5-4 本章小结 |
| 第六章 数控车床进给传动系统结构参数的优化 |
| 6-1 机械优化设计方法 |
| 6-1-1 优化问题的建模 |
| 6-1-2 优化问题的求解 |
| 6-2 U 向进给传动系统优化数学模型的建立 |
| 6-2-1 U 向进给传动系统的设计变量 |
| 6-2-2 U 向进给传动系统的目标函数 |
| 6-2-3 U 向进给传动系统的约束条件 |
| 6-2-4 U 向进给传动系统的优化目标函数求解 |
| 6-3 X 向进给传动系统优化数学模型的建立 |
| 6-3-1 X 向进给传动系统的设计变量 |
| 6-3-2 X 向进给传动系统的目标函数 |
| 6-3-3 X 向进给传动系统的约束条件 |
| 6-3-4 X 向进给传动系统的优化目标函数求解 |
| 6-4 进给传动系统优化前后动态性能的比较 |
| 6-4-1 U 向进给传动系统优化前后的动态性能比较 |
| 6-4-2 X 向进给传动系统优化前后的动态性能比较 |
| 6-5 提高进给系统结构参数的具体措施 |
| 6-6 本章小结 |
| 第七章 车刀几何参数设计 |
| 7-1 刀具种类选取 |
| 7-2 刀片设计 |
| 7-2-1 刀片外形的选择 |
| 7-2-2 车刀角度选取 |
| 7-3 加工过程中切削力计算 |
| 7-3-1 切削运动分析 |
| 7-3-2 切削力计算 |
| 7-4 刀柄几何参数设计 |
| 7-4-1 刀柄材料的选取 |
| 7-4-2 刀颈形状选取 |
| 7-4-3 刀柄尺寸的设计 |
| 7-5 基于有限元的车刀刚度验证及几何参数优化 |
| 7-5-1 有限元方法简介 |
| 7-5-2 问题描述 |
| 7-5-3 刀柄的优化设计 |
| 7-6 本章小结 |
| 第八章 车削部件受力分析及设计 |
| 8-1 刀架方案的提出 |
| 8-2 有限元算法建模与流程 |
| 8-2-1 有限元模拟建模相关数据 |
| 8-2-2 静态力学分析假设和量纲 |
| 8-2-3 有限元计算模型的前处理 |
| 8-2-4 有限元计算模型的后处理 |
| 8-3 有限元计算结果分析与方案选定 |
| 8-3-1 结果输出 |
| 8-3-2 结果分析 |
| 8-4 刀架方案的优化设计 |
| 8-4-1 初始方案分析 |
| 8-4-2 几何优化设计数学模型的建立 |
| 8-4-3 结构优化设计方案 |
| 8-5 本章小结 |
| 第九章 非线性载荷工况下车削部件力学分析 |
| 9-1 非线性问题概述 |
| 9-2 径向非线性动态切削量计算 |
| 9-3 时间序列计算 |
| 9-4 非线性切削力计算 |
| 9-5 非线性载荷加载 |
| 9-5-1 加载方案一：非线性载荷单分析步直接加载 |
| 9-5-2 加载方案二：非线性载荷两分析步过渡加载 |
| 9-5-3 加载特性分析 |
| 9-6 车削部件准静态力学分析 |
| 9-6-1 刀架应力分布分析 |
| 9-6-2 刀尖点位移分析 |
| 9-7 车削部件动态力学分析 |
| 9-7-1 刀尖点动态位移响应 |
| 9-7-2 刀尖点动态运动特性 |
| 9-7-3 刀架支反力动态响应 |
| 9-7-4 车削部件固有频率 |
| 9-8 本章小结 |
| 第十章 总结与展望 |
| 10-1 工作总结 |
| 10-2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的相关成果 |
四、组合机床和自动线部件的动态研究和技术“判断”（论文参考文献）
- [1]组合机床和自动线部件的动态研究和技术“判断”[J]. Н.М.Вороничев,唐岳生. 国外组合机床, 1975(S1)
- [2]机械工业部大连组合机床研究所1956—1985年记事（科技工作部分）[J]. 章熊. 组合机床与自动化加工技术, 1986(03)
- [3]专用数控铣床的研究设计[D]. 张晓辉. 重庆大学, 2013(03)
- [4]数控转台式组合机关键部件的优化设计[D]. 王朝伟. 沈阳理工大学, 2012(05)
- [5]组合机床气动技术十年的回顾与展望[J]. 李世权. 组合机床, 1983(08)
- [6]适用于复杂形面加工的多轴运动控制系统设计理论与方法研究[D]. 乔志峰. 天津大学, 2012(05)
- [7]FWV-6A立式加工中心动静态特性分析及优化设计[D]. 姜衡. 华南理工大学, 2011(12)
- [8]数控车削多面体机床的运动机理及其样机设计研究[D]. 徐林森. 合肥工业大学, 2006(04)
- [9]立式数控铣床及关键部件静动态特性研究与分析[D]. 张国辉. 东华大学, 2021(09)
- [10]异型轧辊数控车床切削进给系统的设计理论及其关键技术研究[D]. 李庆兴. 河北工业大学, 2009(12)