伺服阀阀芯节流边自动磨削系统的研制

摘要

电液伺服机构是火箭飞行控制系统执行机构，其核心是电液伺服阀，它具有体积小、精度要求高等特点，伺服机构制造技术难点主要体现在伺服阀上。阀芯作为伺服阀功率级的关键零件，其与阀套搭接量的配磨是伺服阀制造过程的关键工序，搭接量指标直接影响伺服阀整阀产品静耗量及压力增益等动、静态指标。目前阀芯搭接量配磨主要采用人工的方式，利用高精度外圆磨床（例如Studer S20）上进行磨削，利用液动搭接量测试设备对其进行检测，在加工效率、加工质量上对操作者技术水平和经验依赖严重。
　　本文针对现有阀芯搭接量磨削过程中存在的人为对刀误差、轴向磨削尺寸差异大及效率低下的现状，研制了一套伺服阀阀芯节流边自动磨削系统，该系统基于声发射和微进给理论，提出了利用声发射技术进行精确的磨削对刀，利用压电陶瓷微驱动器进行轴向尺寸微进给的设计方案。具体内容包括机械系统设计、电气系统搭建及误差分析等。对研制过程的技术细节进行了分析验证。
　　详述了系统的设计方案，机械系统方面，对微进给顶尖进行了改进设计；包括驱动电源、驱动器，对声发射模块进行了分析与验证；电气方面，根据系统的功能要求，详细设计电路图，对伺服电机运动控制和压电陶瓷驱动控制进行了设计，并搭建了电气系统。
　　对所设计的自动磨削系统在瑞士Studer S20磨床上进行了工艺试验，对压电陶瓷迟滞特性和蠕变特性进行了分析和控制，进行了声发射对刀误差工艺试验，通过试验，找到了合适的对刀点，使对刀误差在允许使用的可控范围内。上述工作完成后，对整个系统进行了试验验证，并对试验数据进行了分析，验证了系统合理性和实用性。

目录

第1章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3课题主要研究内容

第2章 阀芯节流边自动磨削系统方案设计

2.1系统整体方案设计

2.2声发射对刀的理论基础

2.3本章小结

第3章 阀芯节流边自动磨削系统的搭建

3.1微进给顶尖制造工艺研究

3.2电气系统搭建

3.3本章小结

第4章 自动磨削系统试验研究

4.1压电伸缩微位移器的特性试验

4.2声发射对刀精度主要影响因素分析

4.3伺服阀阀芯节流边自动磨削试验研究

4.4系统磨削误差来源分析

4.5本章小结

结论

参考文献

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