基于压电陶瓷和DSP的微细电火花线切割机

从机床本体结构、脉冲电源和控制系统三方面介绍了一种微细电火花线切割机。该机床采用压电陶瓷直线电机和光栅尺构成高精密的伺服驱动系统来满足微细、高精度加工的要求。在控制方式上采用PC—DSP主从式控制结构，上位机采用工控机完成管理功能和插补计算，下位机是自行设计的以DSP为核心处理器的控制驱动卡，主要完成对压电陶瓷直线电机的位置控制。该机床采用新型微能脉冲电源实现微小能量可控加工，以达到微细加工的要求。     

高压舱水下焊接系统设计及电信号采集

基于陆上焊接电源、高压舱、工控机、运动控制卡、两个具有编码器反馈信号的速度控制模式的直流伺服电动机、一个步进电机以及电动机驱动器、工作台、霍尔电流传感器、数据采集卡等,设计并实现了一种高压舱水下焊接系统.在该系统中,通过工控机上的人机交互界面发出的信号使电机驱动工作台三轴的运动控制带动焊枪在高压舱内进行模拟不同水深的水...     

PC-BASED高精度步进式位置伺服系统

ADT850运动控制卡是基于PC机PCI总线的高精度伺服运动控制卡,它作为数控发生装置方便地用于各种运动控制系统中.本文详细地分析了步进式位置伺服系统控制方案并进行了软硬件结构设计.讨论了如何确定系统中步进电机的脉冲频率,从系统的误差和精度方面对系统的性能进行了分析.该系统在对数控系统的研究开发和实验教学中具有广阔的应用前景.     

UMAC时基控制原理及其在非轴对称微结构表面切削中的应用

针对非轴对称微结构表面加工的实时性要求,采用压电陶瓷驱动的快速伺服刀架(FTS)作为微进给机构,实现刀具沿z向高频响、短行程的快速精密进刀运动,并构建了基于UMAC多轴运动控制器的微结构车削数控系统。应用UMAC的时基控制功能实现快速伺服刀架(FTS)进给与主轴转角θ的同步,来完成非轴对称微结构表面的加工。     

基于PCI总线和MCX314的多轴电机伺服控制器设计

研究和设计了一种利用PC机和专用运动控制芯片MCX314的多轴电机伺服控制器.给出了伺服控制器的原理图,并详细介绍了PCI9052与PCI总线和MCX314的接口设计、MCX314与外部设备的接口设计,最后介绍了多轴电机伺服控制器驱动程序开发的方法.该伺服控制器硬件设计简单、可靠,能够提高系统的性能.     

利用DSP实现工业机器人关节电机绝对位置测量

文章提出了一种机器人关节伺服电机绝对位置获取方法,适用于关节伺服系统由电机与相配套伺服驱动器组成的结构。采用以DSP芯片TMS320F1812为核心的运动控制卡实现并运用如下位置获取策略:系统初始化阶段,运动控制卡接收伺服驱动器传送的初始绝对位置串行数据;运行阶段,TMS320F1812内嵌QEP解码电路计数增量脉冲获取增量位置,并利用初始绝对位置,计算当前实时绝对位置。针对通过脉冲计数方向标志字判别电机转向存在的缺陷,提出新型转向判别方法及其适用条件,给出了以该判别方法为基础的绝对位置计算方法。文中对运动控制卡位置获取模块的软硬件设计进行了详细介绍,并通过实验证明该位置测量系统能够满足工业机器人的绝对位置的测量需求。     

基于PCI总线的全闭环交流伺服控制系统

基于PCI总线设计开放式交流伺服运动控制系统,具有模块化,智能化,柔性化的特点.采用运动控制卡+PC作为上位控制单元,交流伺服驱动器和伺服电机作为执行机构,光栅尺+数据采集卡作为直线位移检测装置,设计了一种全闭环运动控制系统.同时利用VC++编程实现对伺服电机高速、高精度的控制.     

基于FPGA的网络型运动控制芯片设计

针对运动控制系统网络化、集成化的需求,提出了一款基于FPGA的网络型运动控制芯片设计方案.在单片FPGA中实现了以太网网络芯片的控制、数据协议解析、运动控制精插补器和编码器反馈接口,与上位机、网络主站构成运动控制网络,可以驱动步进电机、位置模式伺服驱动器,实现高效集成的网络化运动控制,适合在多通道复合数控机床、多轴运动控制等场合应用.仿真与实验验证了方案的可行性.     

压电双晶片直接驱动式伺服阀的研究

提出一种利用压电陶瓷片直接驱动的伺服阀,分析了双压电晶片的静、动态特性,制造了双晶片直接驱动式伺服阀样机.该伺服阀具有高于传统电磁式伺服阀的频宽与分辨率,它的机械结构简单,抗干扰能力强.     

直角坐标搬运机器人控制系统研究

对控制系统的一般组合形式进行概述,并根据直角坐标搬运机器人工作特点设计PC+运动控制卡的控制方式。基于VB进行软件设计,以PC机、运动控制卡、伺服驱动器、传感器等硬件部分形成机器人完整控制系统。既能精确的控制机器人工作又能实时的监控机器人的工作状态。为搬运机器人控制系统设计提供解决方案。     

Analysis of kerf width in micro-WEDM

In micro-wire electrical discharge machining (micro-WEDM), the machined kerf width varies with different machining parameters, which greatly influences the machining precision. In order to study the kerf variations in micro-WEDM, the mathematical model of wire lateral vibration in machining process is established and its analytical solution is obtained in this paper. The model is practically verified on a self-developed micro-WEDM machine. Under this model, a 30.8 μm width slot is achieved on a stainless steel workpiece with ?30 μm wire-tool.     

VMC1240立式加工中心进给系统设计

加工中心的性能很大程度上取决于进给伺服系统的性能,因此研究和开发高性能的伺服进给系统,是加工中心设计成败的关键之一。详细分析了立式加工中心进给系统的设计方法和步骤,介绍加工中心伺服电机的选择与计算,对进给系统的精度和刚度进行了验算,保证了设计的可靠性。     

基于SERCOS-Ⅱ的机床数控系统实时通信与同步控制研究

现代数控机床和加工中心对实时接收数据和同步运动控制提出了更高的要求.论文对脉冲式数控系统进行简要述评的基础上,提出了基于SERCOSⅡ串行实时总线通信的机床数控系统架构:以运动控制器为主站,进给伺服驱动器为从站的主从式环形网络,并以通信周期为基准协调该多CPU结构.论文将提出的系统用于XKHL650型立式加工中心数字化控制,并提出了各进给轴伺服驱动电流环同步控制方法.该方法使各进给轴伺服驱动电流指令达到1μs的同步精度,从而保证了机床各进给轴动作的一致性.实验和加工运行表明基于SERCOSII总线通信的数控系统满足高实时性高精度的加工要求.     

基于局部间隙状况电火花磨削周期的伺服策略

分析了现有的一些电火花磨削伺服策略存在的问题，提出了基于周期性和局部性特点的伺服策略。该策略以回转周期为控制周期，以局部间隙状况为控制的依据，通过极端局部间隙状况控制极端局部表面加工状态，从而控制整个表面优质高效的加工，具有快速修圆和一定的自动寻优功能。     

基于放电概率检测的硅晶体电火花线切割加工伺服控制研究

针对往复走丝电火花线切割加工硅晶体时,无法准确判别其极间加工状态、伺服进给速度不能实时响应加工状态变化的问题,提出了一种基于放电概率检测的采样方法,设计并搭建了硅晶体电火花线切割加工伺服控制系统。通过工艺验证证明该伺服控制系统能显著提高硅晶体电火花线切割加工的表面质量、效率及形状精度。     

微细丝数控电火花线切割加工机床的设计

以加工微小复杂零件为目标,对采用直径0.02 mm的微细电极丝进行数控电火花微精线切割加工技术及工艺研究,开发出了由微细丝走丝系统、细丝导向器和微精加工电源等构成的微细电火花线切割加工系统,研制了具有无电阻防电解电源、高效、高精度、高表面质量的微细丝数控单向走丝电火花线切割机床。     

基于ASGSO的数控机床进给伺服系统分数阶控制

为满足数控机床对加工精度的要求,针对交流永磁同步电机驱动的进给伺服系统在不同工况下存在的扰动、摩擦、变负载、惯性力矩等非线性问题,设计一种自适应步长的萤火虫算法(ASGSO)优化的分数阶PID控制器(ASGSO-FOPID)。FOPID控制器相比传统控制器动态性能突出,能够对非线性环节进行更好的控制。利用ASGSO算法全局搜索能力,获得最优数控机床进给伺服系统分数阶PID控制器参数。建立数控机床进给伺服系统模型,分别采用PSO-FOPID、状态转移STA-FOPID、ASGSO-FOPID控制进给伺服系统进行对比。仿真和实验结果表明：提出的ASGSO-FOPID控制器具有跟踪速度快、抗干扰能力强、精度高等优点,该方法能够有效地提高数控机床的定位精度和加工精度。     

五轴联动电火花成形机床数控系统的研制

在自行研究设计的八轴运动控制板平台上,针对电火花成形加工的特点,开发了五轴联动电火花成形机床专用数控系统。分别介绍了系统的硬件构成、软件框架结构、伺服控制的PID算法及关键参数的设定方法。     

Feed optimization for five-axis CNC machine tools with drive constraints

Real time control of five-axis machine tools requires smooth generation of feed, acceleration and jerk in CNC systems without violating the physical limits of the drives. This paper presents a feed scheduling algorithm for CNC systems to minimize the machining time for five-axis contour machining of sculptured surfaces. The variation of the feed along the five-axis tool-path is expressed in a cubic B-spline form. The velocity, acceleration and jerk limits of the five axes are considered in finding the most optimal feed along the tool-path in order to ensure smooth and linear operation of the servo drives with minimal tracking error. The time optimal feed motion is obtained by iteratively modulating the feed control points of the B-spline to maximize the feed along the tool-path without violating the programmed feed and the drives’ physical limits. Long tool-paths are handled efficiently by applying a moving window technique. The improvement in the productivity and linear operation of the five drives is demonstrated with five-axis simulations and experiments on a CNC machine tool.     

电极丝随动放电切槽技术试验研究

微细电火花线切割加工时电极丝存在难以避免的振动,且振动幅度随着切割工件厚度的增加而变大,这导致加工出现腰鼓形误差,工件加工效率与加工质量也受影响.针对电极丝的振动问题提出一种电极丝随动放电切槽技术,通过顶丝头的导丝孔和导丝槽抑制电极丝振动,利用电极丝放电蚀除工件完成了长度70 mm、直径0.1 mm的半圆截面长通道的加...