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Identification and Control of a Fast Tool Servo for Machining Non-Cylinder Holes.

机译：识别和控制用于加工非圆柱孔的快速工具伺服系统。

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摘要

Extensive research has been done to solve the problem of machining unique geometries with micron and sub-micron precision surfaces. Fast tool servos are the devices that are capable of producing these unique geometry parts. These fast acting tool holders, capable of machining axis-asymmetric parts, have been used in machining bearing surfaces in internal combustion engines. Machining piston profiles, engine cylinder bores, and cam shafts have been researched significantly in recent past. However, machining piston pin holes, or wrist pins, have minimal devices available for machining this unique geometry.;This thesis aims at solving this problem and proposes a mechanical and controller design of a fast tool servo for machining non-cylinder bores. The tool houses a boring bar that varies the depth of cut dynamically to machine these pin holes. The designed fast tool servo, driven by a piezoelectric actuator, has a first natural frequency of 460 Hz with an operating range of 60 mum. A robust plug-in repetitive controller is designed and implemented for a piston pin hole profile, generating the cutting tool motion. Experimental results demonstrated 45 micron peak-to-peak displacement and 0.57 micron root mean square error for tracking a 200 Hz ellipse profile.
机译：为了解决用微米和亚微米精度表面加工独特几何形状的问题，已经进行了广泛的研究。快速工具伺服器是能够生产这些独特几何零件的设备。这些能够加工轴不对称零件的快速作用刀架已用于加工内燃机的轴承表面。近年来，加工活塞轮廓，发动机气缸孔和凸轮轴的研究得到了很大的研究。但是，加工活塞销孔或腕销的装置最少，可用于加工这种独特的几何形状。本文旨在解决这一问题，并提出了一种用于加工非汽缸孔的快速工具伺服机构的机械和控制器设计。该工具带有一个镗杆，该镗杆可动态改变切削深度以加工这些针孔。设计的快速工具伺服系统由压电致动器驱动，其第一固有频率为460 Hz，工作范围为60毫米。针对活塞销孔轮廓设计并实现了功能强大的插入式重复控制器，从而产生切削刀具运动。实验结果表明，在跟踪200 Hz椭圆曲线时，峰到峰位移为45微米，均方根误差为0.57微米。

著录项

  • 作者

    Beach, Ryan.;

  • 作者单位

    University of California, Los Angeles.;

  • 授予单位 University of California, Los Angeles.;
  • 学科 Engineering Mechanical.;Engineering Electronics and Electrical.;Engineering General.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2014
  • 页码 84 p.
  • 总页数 84
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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