铁超磁致伸缩材料在异型销孔加工中的应用.pdf

沈阳理工大学硕士学位论文铁超磁致伸缩材料在异型销孔加工中的应用姓名：周亮申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：李国康2010-12-27沈阳理工大学硕士学位论文摘要稀土铁超磁致伸缩材料(GMM)是一种良好发展前景的新型功能材料具有磁致伸缩系数大、响应速度快、耦合系数大等优点将其应用在异型孔活塞加工中很有发展前景。本文首先对活塞异形销孔的数控加工成型原理及常用加工方法作了归纳和总结；通过对异形销孔成型原理和常用加工方法的分析比较研究了活塞异形销孔加工的最佳方案。其次通过实验验证了超磁致伸缩材料的相关性能。对超磁致伸缩材料相关性能参数进行了分析找出了减小磁滞非线性等特性对驱动器及微进给机构的影响的因素。此外还设计加工了超磁致伸缩驱动器完成了其性能测试和一套能实现高运行精度的驱动系统的设计及测试完成了刀具径向微进给机构的方案设计及改进完成了镗杆径向位移量的测量完成了数据分析和数控加工系统的闭环改造得到了镗杆尾部电涡流传感器实时的反馈镗杆进给的数据最终达到精确加工的目的。最后对整个数控加工系统的的驱动器及微进给机构运动过程进行了测试实验和镗杆的改进实验验证了超磁致伸缩驱动方法和控制理论应用于异形孔活塞加工的可行性、合理性及优越性并对误差进行分析研究。关键词：GMM磁致伸缩驱动器磁滞非线性微进给沈阳理工大学硕士学位论文AbstractGiantmagnetostrictivematerial(GMM)isanewkindoffunctionalmaterialwhichwassupposedtohaveagoodprospectintheapplicationofabnormityborespistonmachiningbecauseofitslargemagnetostrictivecoefficientrapidresponseandlargecouplingcoefficient.ThebestsolutionofabnormityborespistonmachiningwasobtainedfirstlybythesummarizationandanalysisoftheNCformingprincipleanditscommonlyprocessingmethods.Thecharacteristicsofthegiantmagnetostrictivematerialswereverifiedsecondlybyexperiments.Theimpactofnonlinearhystereticcharactersonthedriversandmicro-feedmechanismwerefoundoutbytheanalysisofgiantmagnetostrictivematerials’relatednature.Besidesthatthecharacteristicsthatofthemagnetostrictiveactuatorwhichwasahigh-precisiondrivesystemweretestedandanalyzed.Andthedesignandimprovementoftheprogramofradialmicro-toolfeedmechanismradialdisplacementmeasuringofboringbarclosed-loopimprovementofNCsystemdataanalyzingandacquisitionoffeedbackdata