高速数控机床三种进给系统的分析与评价

本文在明确了高速加工对机床进给系统的要求的基础上，讨论和比较分析了滚珠丝杠、直线电机和并联虚拟轴机构等三种高速进给方式的性能、特点、存在问题及其解决办法，指出了它们各自的适用范围和应用前景。     

第二讲 数控机床进给系统设计（之一）

叙述数控机床进给系统的传动设计及主要传动件滚珠丝杠及其支承的设计计算。     

数控机床进给轴现状及发展趋势

进给运动同主运动一道实现工件的成形。随着切削速度的提高对进给轴的速度、加速度以及精度提出越来越高的要求。因此,进给轴的设计、制造质量对于数控机床十分重要。在本文中作者结合多年工作经验,总结和分析了数控机床进给轴设计中的功能参数、检验指标和发展趋势。     

数控机床进给系统轴向定位精度分析

滚珠丝杠副作为精密、高效的传动元件在精密机床、数控机床中得到广泛应用。在数控机床的进给传动系统中,经常采用滚珠丝杠作为传动元件,其轴向定位精度直接影响了数控机床的整体性能。在数控机床的设计使用中,会有诸多因素对滚珠丝杠轴向定位精度造成影响,本文对这些因素进行分析,并提出一些相应的应对措施。1.滚珠丝杠系统轴向刚度随着数控机床的发展,快移速度及进给速度要求不断提高,导致滚珠丝杠系统所承受的轴向力越来越大。     

直线电动机高速进给单元的关键技术

为满足超高速加工的要求,近年来出现了一种新型的直线电动机伺服驱动进给方式。文章结合我校自行研制的GD－3型高速直线电动机进给单元,介绍了在设计直线电动机高速进给单元时直线电动机参数的计算和进给单元结构布局的选择,并确定了直线电动机的防磁和散热问题、工作台和导轨等部件的设计以及直线电动机控制系统等有关问题。研究表明,直线电动机在高速数控机床上具有良好的应用前景。     

数控机床进给系统滚珠丝杠刚度分析

滚珠丝杠作为数控机床进给系统的重要元件,其性能直接影响了进给系统的定位精度。对滚珠丝杠的刚度进行分析,通过理论计算和大型ANSYS分析软件两种方法分析了滚珠丝杠扭转刚度和轴向刚度对失动量的影响,为进给系统的机构设计和定位精度提高提供了可靠的理论依据。     

数控机床双滚珠丝杠进给驱动研究

通过理论分析、设计计算及实际验证,研究了双滚珠丝杠进给驱动对机床的高速、高精度、高稳定性等性能的影响,论证了双丝杠重心驱动的优越性及其在国产高档数控机床广泛应用价值.     

加工中心的高速,高精度进给技术

正如在1996年11月举办的第18届日本国际机床展览会(JIMTOF)所见的那样,以加工中心为代表的机床高速、高精度化,近年来极为引人瞩目。图1所示为在JIMTOF上展出的加工中心(由滚珠丝杠驱动)高速化发展动向。     

滚珠丝杠在数控机床上的安装与使用

介绍了滚珠丝杆的支承方式,并以实例说明了滚珠丝杠两端支承的内部结构和调整过程,提出了在使用滚珠丝杠时应注意的几个问题。     

数控机床进给轴热误差补偿技术研究综述

机床在内外热源共同作用下产生热变形,严重影响机床的精度稳定性与零件加工精度,如何抑制机床热误差是一个重要的研究领域.介绍了机床热误差避免方法和热误差补偿方法的研究进展.分析了直线进给轴误差的成因,并阐述了有/无预紧条件下丝杠热变形过程及机理.介绍了温度测点位置优化方法,以及数据驱动与机理驱动的热误差建模理念、方法及特点...     

轧辊磨床的纵向进给机构

分析了进给机构的重要性,对不同的进给机构进行比较,介绍了一种新型的轧辊磨床纵向进给机构及其设计方法。     

数控机床进给轴位置精度的测量与优化

数控机床进给轴位置精度对加工精度具有重要影响。通过使用雷尼绍XL-80型激光干涉仪测量某型数控车床X、Z轴的定位误差数据,利用软件分析得到反向间隙补偿值和螺距误差补偿值,并在西门子840D sl数控系统中进行反向间隙补偿和螺距误差补偿;两进给轴误差补偿前后位置精度的实际测量结果表明,其定位精度和重复定位精度得到了显著的提高。     

丝杠磨损对数控机床进给系统摩擦特性的影响研究

摩擦是影响数控机床进给系统传动精度的主要因素之一。丝杠磨损会改变进给系统摩擦,降低其传动精度,影响加工产品质量。本文针对丝杠磨损引起的摩擦特性变化,基于Stribeck摩擦模型对比分析了丝杠未磨损和磨损区域的摩擦曲线。结果表明:丝杠磨损后中低速阶段的摩擦呈现强烈非线性,与Stribeck模型描述不相符;模型相对误差高达13.0%,远高于未磨损区域的3.2%。因此,摩擦特性的变化能反映丝杠磨损状态变化。     

数控机床伺服进给系统的电机选择

在伺服系统加减速能力校验上，采用了德国斯图加特大学Ｇｏｔｔｆｒｉｅｄ Ｓｔｕｔｅ教授利用计算速度环加减带时间校验和加减速能力的方法，并通过实例比较系统地介绍了数控机床伺服进给系统电机选择的全过程。     

数控机床进给系统建模与仿真

进给系统是影响数控机床性能的关键部分,本文在分析数控机床进给系统的基础上,建立了数控机床进给系统模型,通过仿真分析,比较了PID控制器和PDFF(Pseudo-Derivative Control with feed forward Gain)控制器在机床进给系统控制中的表现,仿真分析表明PDFF控制器比PID控制器拥有更好的鲁棒性,可以更好的满足数控机床进给系统的需要。     

高速加工中滚珠丝杠进给系统性能分析

本文指出了高速加工中滚珠丝杠进给系统高速化后所面临的一系列问题,并针对几个重要问题进行详细介绍,同时提出了改进措施。最后展望了高速加工中进给系统的发展前景。     

高速滚珠丝杠进给驱动系统机械模型的仿真研究

建立了高速滚珠丝杠进给系统的机械模型。重点分析了机械系统对整个进给驱动系统的影响,并利用MATLAB进行计算机仿真分析与研究。同时指出在高速加工过程中屈服形变引起的轨迹误差,并通过反复修改参数得到优化结果,从而找出进一步改进的措施。     

基于MATLAB/Simulink高速滚珠丝杠进给系统机械模型的仿真与分析

建立了高速滚珠丝杠进给系统的机械模型。重点分析机械系统对整个进给驱动系统的影响,并进行计算机仿真分析。通过实验数据分析掌握温度变化影响的效果。指出在高速加工过程中屈服形变引起的轨迹误差,并通过反复修改参数得到优化结果,并找出了进一步改进的措施。     

数控机床进给系统仿真研究

进给系统是整个数控装置的重要组成部分,建立进给系统各组成部分的传递函数,并利用Simulink建立了进给系统三环结构的仿真模型。在研究P-I控制器和I-P控制器的结构基础上,对基于该2种控制器的进给系统模型进行仿真比较和验证。     

数控机床双丝杠驱动直线进给系统静动态特性分析

双丝杠驱动进给系统在高速、高精和重载的机床上的应用日益广泛,其静动态特性的好坏对机床性能的影响十分突出。以数控机床双丝杠驱动直线进给系统为研究对象,用有限元法对其静、动态特性进行分析,并与单丝杠驱动直线进给系统进行对比。分析和对比结果表明:相对于单丝杠进给系统,在丝杠截面积相同情况下双丝杠进给系统静态刚度提高(34~37)%,沿丝杠轴向振动的振型下的固有频率提高21.2%,绕工作台法向的扭转振型下的固有频率高出34.1%,轴向薄弱环节下的共振频率亦高出21%。