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数控转台试验台是将数控机床的切削加工行为转移到专用的试验平台来进行,有助于缩减试验时间、降低试验成本、提高试验效率,其试验数据作为数控转台改进的重要依据。 论文主要是以数控回转工作台为研究对象,以获取切削力典型特征值、复现数控转台静、动态承载为目标,来开展数控转台试验台静动态控制系统的研究。主要研究内容包括: 1.获取切削力典型特征值,实验将采集数控转台实际加工时所受的切削力值,同时考虑现场干扰对采集的信号进行消噪处理;实际信号由多个频率成分构成,需要获得幅值最大或功率密度最大的频率分量,将利用经验模态分解法(EMD)分解信号数据;为获得分解信号的典型特征值,将采用小波包分解技术,提取信号中能量最大的节点,并利用所选取的节点进行信号重构,若所重构出的信号仍有毛刺则需进行平滑处理;最后利用经验包络法求得每时刻的频率分量。 2.数控转台试验台静态载荷模拟加载。论文将数控转台承受的静态力分解到数控转台坐标轴X、Y、Z三向上,根据被测数控转台的承载能力以及类型,利用组合液压油缸实现数控转台静态载荷模拟加载,制作符合功能要求的液压加载系统,同时设计满足强度要求的液压缸安装支架并进行理论校核和仿真校核。 3.数控转台试验台动态载荷模拟加载。系统将根据获得的动态加载载荷谱,结合载荷值的实际特点去选择合适的动态载荷模拟加载设备,设计和制作动态加载系统,并定义上下位机的握手协议,编写上位机控制程序,定义下位机的工作模式和安装方式,实现动态载荷的模拟加载。 4.论文结合数控转台试验台的测试系统完成模拟加载试验,检测数控转台的性能参数值,分析试验数据。对比分析实际切削的数据表明,完成的数控转台试验台及其模拟加载系统可以满足试验要求,为数控转台的改进提供技术支持。 经烟台环球机床附件集团公司的实际应用,结果表明所设计的数控转台试验台静动态控制系统能够获取到数控转台的关键性能参数,验证了模拟加载系统的可行性。