气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制

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1、摘要线性摩擦焊是研制高推重比航空发动机的重要技术。国外从上世纪80年代起就已开始大力开展线性摩擦焊技术的工程应用研究，目前国内在这个领域的研究尚处于起步阶段。因此尽快开展线性摩擦焊及其控制系统的研究对于促进我国航空制造技术的发展是十分必要的。论文研制了一套以89C52芯片为核心的气压式线性摩擦焊机单片机控制系统，设计了控制系统的硬件电路和软件程序；提出了时间控制、变形量控制和功率峰值控制三种控制方式，实现了线性摩擦焊接过程的自动控制。论文还对非正弦信号采用了逐点积分计算其均方根值的方法，得出驱动电机电压和电流的均方根值与相应A／D采样值之间的转换系数K

2、，从而保证了焊接过程中对摩擦加热功率的实时采集与显示。本文研制的单片机控制系统的软、硬件设计均已通过模拟调试，并已将控制器用于GH4169、LC9等材料的焊接工艺试验。焊件焊后的拉伸强度可达到母材的90％以上。试验结果表明，本文研制的气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的软、硬件设计是正确的，控制方法是合理可行的。控制器可满足不同材料的焊接需要，有着重要的工程应用价值。关键词：气压式线性摩擦焊单片机控制软件硬件AbstractLinearfrictionweldingisacrucialtechnologyfordevelopinghi曲push—weig

3、htratioaero-engine．Ithasbeenresearchedseverelysinceeightiesoflastcenturyaboard，butitsdevelopmentstaysatstartingstagehome．Soitisverynecessarytobegintheresearchoflinearfrictionweldingmachineandcorrespondingcontrolsystemforpromotingaero—manufacturingtechnologyinourcountry．Inthisthe

4、sis，asetofsingle—chipcontrolledsystemwith89C52ascoreforvapor-pressuretypelinearfrictionweldingmachineisfinished．Thehardwarecircuitsandsoftwareprogrammearedesigned，threecontrolmodeshavebeenputforward，suchastime-control，deformation-controlandpower-peakcontr01．Eachofsolutionrealize

5、sautomaticcontrolinlinearfrictionwelding．Also，awayofcalculating11011-sinesignals’root-mean—squareisadopted，ThetransferringfactorKbetweenvoltageandcurrentofdrivingmotorandtheircorrespondingA／Dsamplingvalueshavebeenobtained．Thispromisesthereal—timesamplinganddisplayoffrictionheati

6、ngpowerinweldingprocess．Thehardwareandsoftwareofsingle—chipcontrolledsystemdesignedinthethesishavebeenanaloguely-testedsuccessful，thecontrolsystemhasbeenusedinspotweldingcraftexperimentofGH4169andLC9materialsandSOon．Thetensile．strengthofweldmentscarl．reach90％aboveoftheirbasemeta

7、l．Alltestedresultsindicatethatthehardwareandsoftwareofthesingle-chipcontrolledsystemforvapor-pressuretypelinearfrictionweldingmachineareright，thecontrolmethodsarefeasible．Controlsystemcanmeetvariousmaterials’weldingrequirementsandhasimportantengineeringapplicationvalues．Key-word

8、s：vapor-pressuretypelinearfrictionweldingsingle