HJ-300微磨料水射流机床工作台的改进设计

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1、第1期机械设计与制造2014年1月MachineryDesign&Manufacture7lHJ一300微磨料水射流机床工作台的改进设计李志成，蒋代君，刘克福，游雷(西华大学机械工程与自动化学院，四川成都610039)摘要：微磨料水射流加工具有无污染、无切削热、无切向力、加工灵活、加工范围广等特点，应用前景广阔。为弥补本研究所自主研发的HJ一300微磨料水射流机床难以对楔形工件进行切割加工的缺陷，基于电液比例技术设计工作台调平系统，并采用PID控制技术对系统进行校正，用Simulink进行仿真。结果表明经Ziegler--Nichols整定校正后系统的灵敏性显著提高，稳态误差明显

2、下降，再由试凑法校正后，虽然响应速度有所下降，但稳定性和精度都得到明显提高，能满足实际使用要求，对提高微磨料水射流加工具有重要应用价值。关键词：微磨料水射流；电液比例技术；调平系统；PID控制技术中图分类号：TH16；V261．91文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)01—0071—03OptimizedDesignApproachforHJ——300MicroAbrasiveWaterJetMachineWorktableLIZhi-cheng，JIANGDai-jun，LIUKe—fu，YOULei(SchoolofMechanicalEngineering

3、andAutomation，XihuaUniversity，SichuanChengdu610039，China)Abstract：M／caoabrasivewaterjethasbroadapplicationprospectsbecauseofitsadvantages，suchasnopollution，nocuttingheat，notangentialforce，fiexibilityprocessing，wideprocessingrange，andSOon．Inordertoovercomethedefectthatitisdifficulttocutwedgewo

4、rkpiecethoroughlybyHJ-300microabrasivewaterjetmachine，levelingsystemwasdesignedandbuiltbasedontheelectro-hydraulicproportionaltechnology．ThesystemWasimprovedbyPIDcontroltechnology，andthensimulatedwiththeSimulink．Theresultsshowthatthesensitivityisincreasedandthesteady-stateerrorisdecreasedmodi

5、fedbytheZiegler—Nicholsmethod．Andthenthesystemismodifedwiththetryingmethod，thoughitsresponsespeeddropsdown，thestabilityandaccuracyhavebeenimprovedsignifcantly，andmeettherequirementsinpractica1．Ithasimportantapplicationvalueforimprovingthemicroabrasivewaterjetprocessing．KeyWords：MicroAbrasiveW

6、aterJet；LevelingSystem；Electro-HydraulicProportionalTechnology；PIDControlTechnology．度的机电一体化系统、工程机械机载驱动系统、大型试验设备中1引言得到广泛的应用目，通过采用电液比例技术来设计调平系统保证微磨料水射流(MicroAbrasiveWaterJet，MAWJ)是一种新兴工件在加工时，工件加工面始终保持水平，以便在加工过程中靶技术，具有无热影响区，无切向力和高加工柔性等特点，其加工领距保挣叵定，保证加工质量。域较宽，可用于切削、磨削、钻削，车削和抛光，也可用来加工陶瓷、合金、超级钛合金等具

7、有特殊优点但又难以加工的材料f1l。研2调平系统的组成及工作原理究所自主研发的HJ一300多功能五轴数控微磨料水射流机床，可调平系统，如图1所示，该系统由检测系统、执行系统和控实现切割头、l，、Z向运动、旋转轴4轴及磨料输送五轴控制，能制系统组成。检测装置为工作台上方四个可以自由水平移动的完成切、钻、铣、车、磨等加工功能，经四川省科技厅鉴定，其技术高精度激光距离传感器。调平执行系统为以4组单杆活塞液压先进，具有创新性。但在切割非柱状工件时，需将工件放至栅形工缸和伺服比例阀为核心的