电子束加工机床运动系统设计和误差补偿.pdfVIP

2014年 2月 机床与液压 Feb．2014 第42卷 第3期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．42No．3 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．03．026 电子束加工机床运动系统设计及误差补偿 金艳 ，胡建军 ，蒋鹏 ，杜向斌 (1．重庆理工大学计算机学院，重庆400054；2．重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆400054) 摘要：根据电子束加工机床的需要 ，构建了电子束加工工艺流程，设计了运动系统结构并实现了 和Y方向的二维运 动，研究了运动系统驱动原理。完成了基于 Pc机的控制系统设计 ，开发出基于串 口的上位机控制软件，设计出基于 AT89S52单片机芯片的下位机。对完成的运动及控制系统进行实验研究并获得误差补偿值。 关键词：电子束加工；机床；运动系统 ；误差补偿 中图分类号：TP271 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881(2014)3—095—3 M otionSystem DesignandErrorCompensationforElectronBeam MachineTool JINYan，HUJianjun，JIANGPeng，DUXiangbin (1．CollegeofComputerScienceandEngineering，ChongqingUniversityofTechnology， Chongqing400054，China； 2．CollegeofMaterialScienceandEngineering，ChongqingUniversityofTechnoloyg，Chongqing400054，China) Abstract：Accordingtotheelectronbeam machiningneeds，theelectronicbeam machiningprocesswasconstructed．Themotion system sturcturewasdesignedandtwo—dimensionalmotionwasrealizedinX andYdirection．Movingsystem drivingprinciplewasstud— ied．Computercontrolsystem wasdesignedbasedonPC．ThePCcontrolsoftwarewasdevelopedbasedontheserialport，andsingle chipcomputerwasdesignedbasedonAT89S52chip．Theprecisionexperimentsforthemovementandcontrolsystemswerecompleted anderrorcompensationvaluewasacquired． Keywords：Electronicbeam machining；Machinetools；Motionsystem ；Errorcompensation 电子束加工具有效率高、加工零件表面应力低等 台带动加工件做 和 y向的二维运动，但 由于其需 特点，能完成狭缝、深槽等普通工艺难完成 的加工。 要在真空环境下工作 ，因此运动精度和普通机床不 而且电子束能量密度高，金属基体加热和冷却速度 同。这里对电子束加工机床的运动系统和精度控制进 快，材料表面的物理和化学变化明显，能够显著提高 行研究。 材料表层硬度，改善其耐磨和耐腐蚀性能。同时电子 1 运动系统设计 束加工引起金属材料表层重熔流动 ，起到抛光 的作 1．1 电子束加工工艺流程 用 ，使零件表面形貌和摩擦性能得到提高u。 电子束加工工艺流程如图1所示，当加工任务到 目前对电子束加工的原理以及材料表面改性