CNG车载瓶端部机加工关键技术研究及组合机床开发

摘要

随着清洁能源政策的推行，CNG车载瓶作为燃气汽车能源供应主要环节，与之相关的机加工技术成为学术界关注的焦点。本文首先阐述了课题的研究背景和意义，详细阐述了的关键技术研究成果，并将其应用于CNG车载瓶组合机床的开发。
　　 第1章，介绍了CNG车载气瓶机加工技术和机床研究背景和意义，综述了当前CNG车载瓶端部机械加工关键技术及其数控机床的国内外研究现状及今后的发展趋势。构架了本文CNG车载气瓶机加工关键技术及组合机床的方案设计，最后给出了论文的主要研究内容及总体结构框架。
　　 第2章，针对当前CNG车载瓶端部机加工的切削加工技术问题，提出了基于移置式多轴机床架构的旋风切削技术，并开发加工效率、占地面积小的集成多工序的快速换刀技术。通过采用旋风车削技术解决大尺寸CNG钢瓶不宜转动的低速切削问题；通过采用移置式多轴机床布局解决工序之间的换刀耗时间题。
　　 第3章，研究基于图像反馈的刀具路径误差识别和补偿技术，详细阐述图像轮廓的数字化技术、缺陷拟合及误差补偿的数控实现等，为CNG车载瓶机加工的刀具进刀提供全闭环的控制技术基础。该方法快速适应每只工件外形轮廓缺陷的加工技术，为高精度的计算机辅助制造技术(CAM)的设计提供了一条新的路径。
　　 第4章，介绍了传统加工中的切削液冷却润滑带来的环境污染问题，导致治理费用昂贵和刀具磨损快，对比分析浇注式、干切削、雾化冷却润滑条件下切削加工质量及其影响因素，创新性的将雾化冷却润滑的切削技术成功引进到本课题，并通过实验验证了该方法的可行性和有效性，致力于研究和应用“绿色制造技术”。
　　 第5章，结合文中第2，3，4章中提出的CNG车载瓶端部机加工的关键技术在CNG车载瓶组合数控机床开发的应用。介绍了组合机床的机械结构布局、电气液压控制系统、雾化冷却系统、辅助系统等设计原理，并说明了关键部件设计效果图和布局图。通过应用研究的关键技术，实现高速平稳切削，快速可靠换刀，自适应性补偿缺陷，高效环保的刀具冷却。自动化程度、加工精度和效率得到明显提高。
　　 第6章，总结了本课题的研究成果，分析概述了当前CNG车载瓶机加工中仍然存在的问题，并展望了今后的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

第1章绪论

1.1引言

1.2论文研究背景及意义

1.3 CNG车载瓶加工技术及其组合机床的研究现状与发展趋势

1.3.1国外CNG车载瓶加工技术及其组合机床的研究现状

1.3.2国内CNG车载瓶加工技术及其组合机床的研究现状

1.3.3 CNG车载瓶加工技术及其组合机床的发展趋势

1.4 CNG车载瓶加工技术和组合机床方案的提出

1.4.1现有CNG车载瓶机械加工技术水平

1.4.2 CNG车载瓶组合机床设计的主要思想

1.5论文的主要内容及结构框架

1.5.1论文研究的主要内容

1.5.2论文结构框架

第2章基于移置式多轴机床架构的旋风切削技术

2.1研究课题的提出

2.2 CNG车载气瓶的旋风切削技术

2.2.1旋风切削的运动方案设计

2.2.2旋风切削振动与偏心力分析

2.3移置式多轴机床架构

2.4本章小结

第3章基于图像反馈的刀具路径误差补偿技术

3.1引言

3.2图像处理技术理论基础

3.2.1图像轮廓的数字化技术

3.2.2图像数字化处理技术

3.3刀具路径的误差识别与补偿

3.3.1刀具路径误差分析

3.3.2刀具路径误差补偿

3.4刀具路径误差补偿的数控实现

3.5本章小结

第4章面向CNG车载瓶绿色切削加工的雾化冷却技术

4.1引言

4.1.1切削加工中冷却润滑机理

4.1.2冷却润滑的类型和特点

4.2雾化冷却润滑技术及其应用

4.2.1雾化冷却润滑概念及机理

4.2.2雾化冷却润滑技术特点及优势

4.2.3 CNG端部机加工的雾化冷却技术

4.3本章小结

第5章CNG车载瓶端部机加工组合机床开发应用

5.1引言

5.2 CNG车载瓶组合机床结构布局

5.3 CNG车载瓶组合机床的电气液压控制系统

5.3.1电气系统概述

5.3.2电气控制原理

5.3.3液压控制原理

5.4 CNG车载瓶组合机床的其它部件及整机整合

5.4.1组合机床瓶底加工的图像反馈系统

5.4.2组合机床的冷却系统、支撑部件及整机装配

5.5本章小结

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2今后的工作展望

参考文献

附录攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目