Rapid evaluation technology for CNC machine tool slide level based on built-in sensors

Slide level impacts the CNC machine tool performance. The deterioration of slide level will result in the torsional vibration of a feed-axis control system and lower the CNC machine tool control precision. It is necessary to investigate the rapid evaluation technology for the slide level of a CNC machine tool. In this paper, a new type of rapid evaluation method for machine tool slide level is proposed, which uses the linear scale, motor encoder, and AC servo motor current/output torque. To acquire level information, the built-in sensors test principle is profoundly investigated, and the mathematical model between the slide level and the measured data is established. In addition, two different level identification methods are comparatively analyzed. The analysis results of experiments show that it is simple, rapid, feasible, and reliable to use built-in sensors information for evaluating slide level.     

谈数控机床刀具的监控技术

数控机床刀具中的检测与监控就是采用检测与监控系统通过传感和分析处理相关信息,从而对数控机床运行状态和加工过程进行检测与控制,保证数控机床的加工质量,防止产生废品,减少废品率,提高机械加工生产率,提高加工过程的安全性,优化配置制造资源。而检测与监控系统的成败主要取决于系统所收集的信号即有关监控参数的正确选择,也取决于其物理结构上的传感器和监控器以及硬件和软件系统。     

试论我国数控机床向智能化发展的挑战

数控机床的数控系统由显示器、伺服控制器、伺服电机、开关和传感器构成,数控机床对电子、计算机等高新技术有着较强的依赖,随着技术的进步,我国将大幅增加对数控机床的需求比例,非数控的普通机床将逐渐被淘汰。很多企业已开始应用CAD(计算机辅助设计)、ERP(企业资源计划)和电子商务等信息技术来响应数控机床的发展要求。但由于基础薄弱,我国数控机床信息化技术应用率并不高。所以,国内数控机床应向高精度智能化方向发展。     

ZERO TRANSMISSION AND ITS APPLICATION IN HIGH SPEED CNC MACHINE TOOLS

0 I~DUrnowgogh speed maChining(HSM) is a Piece of the adVanced manufaCturing teclmology(AMT). It hasbeen developed lapidly in the last decadelll.Combong HSM with the conventional machining, there ~ a lot of adVantageS for HSM, such as:(l )Material removal late can be me~ed up to 3 ~ 6 tab(high Pnxluctivity).(2)Cutting force can be ~ more than 30% ~ 40% (low rigidity wolkpieces and dimcult-iDemachine materials can be machined).(3)More than 95% ~ 98% of the cutting heat is cabed away b…     

WSN在数控机床群与换刀机器人中的应用研究

为了实现换刀机器人与数控机床群的信息交换,研制了一个无线传感器网络.每台数控机床和换刀机器人都安装了一个传感器节点,数控机床传感器节点动态感知和采集数控机床的加工状态和换刀信息,并传输给换刀机器人的汇聚节点.换刀机器人一旦接收到换刀指令,立即执行数控机床的换刀任务,并将数控机床群感知采集的加工状态和换刀信息,通过GPRS传输到数控机床群远程控制中心,实现数控机床群远程实时监控.     

浅谈数控机床故障诊断过程中PLC的应用

通常数控机床的PLC分为内装式PLC以及独立型PLC两种,硬件方面采用滤波、屏蔽以及光电隔离等技术,而软件设计则采用故障自诊断、信息保护与恢复等技术,PLC自身的故障率比较低,故障通常发生于机床侧的机械或者电器等方面,或者操作不当导致的故障。数控机床诊断故障仅靠电气图册或者机械图册很难做到完全准确,由此通过PLC对机床故障做出判断就成为必然手段之一。论文结合维修实例说明PLC在数控机床故障诊断中的具体应用。     

基于综合评价体系的五轴数控机床加工性能评价和误差溯源方法

五轴数控机床的加工性能在制造行业一直是研究的热点,基于检验试件切削是常见的测评方法,然而试件和机床之间的映射关系难以确定,出现误差后如何调整精度成为难点。为了科学对其评价,通过仿真平台建立了机床控制系统参数与五轴机床检验试件——S试件加工误差之间的映射关系,引入机床各轴分类评价的隶属度,此基础上开发了误差溯源的综合评价体系,由三坐标测量机得到的S件轮廓误差数据反求出机床的加工性能等级和较差的轴类控制参数,并制订了基于S试件的机床加工精度测评规范,最后通过某五轴AB摆数控机床的切削试验,验证了方法的有效性。该成果有助于解决我国高端制造业长期缺乏机床性能测评的共性技术问题,具有重要的应用前景和经济价值。     

数控机床伺服驱动系统齿轮配比设计

在数控车床改造中,机床进给伺服驱动系统是重要的组成部分,控制精度是非常重要的指标。该文介绍了数控机床进给伺服系统的组成和分类,同时介绍了电子齿轮在数控机床中的应用情况,介绍了电子齿轮的概念,以配置了安川伺服电机和驱动器的数控进给系统为例,介绍了电子齿轮比的计算过程。     

电主轴系统的最佳预紧力研究

高速电主轴是高性能机床的核心部件,它将主轴电动机内置于机床主轴中,两者"合二为一",因而具有结构紧凑、质量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快、易于实现主轴定位和准停等突出优点.新一代高速电主轴的工况特点是低速大转矩和高速大功率,预紧力可控是很有技术发展前途的新方向.确定最佳预紧力,实现电主轴在包含低速大转矩与高速大功率整个工作范围内动力学品质全局兼优是预紧力可控的基础.因此,本文对电主轴系统的最佳预紧力进行了研究.     

刀库及其自动换刀装置的换刀精度检测方法 和衰退规律研究

刀库及其自动换刀装置是数控机床用于储存和交换刀具的关键功能部件,其性能状态特别是换刀精度直接影响数 控机床能否准确、迅速地完成换刀,是影响数控机床可靠性的关键因素。 通过在主机现场搭建盘式刀库换刀精度检测试验 台,并提出基于两个激光位移传感器的换刀精度检测方法,借助加工中心工作台位置可通过数控系统精确控制,提出激光位 移传感器位置参数标定方法。 制定换刀精度试验方法,并开展 100 万次换刀试验,揭示刀库及其自动换刀装置换刀精度随 载荷和试验次数的变化规律,以及插刀前、拉刀前和拉刀后刀柄精度的变化规律,进而为如何减少刀柄插刀过程中对主轴的 冲击提供重要参考。     

直线电动机应用于数控机床的共性技术研究

为了提高直线电动机在数控机床上的应用水平,对直线电动机应用于数控机床的共性技术问题作了讨论。以减小电动机推力波动为目标,提出了有限元法与差异进化算法相结合的电机结构优化方法,阐述了直线电动机的选型计算步骤,研究了直线伺服系统的智能控制策略,对直线电动机工作台的定位误差补偿技术作了比较。最后列出了其他一些值得关注的问题。     

直线电动机应用于数控机床的共性技术研究

为了提高直线电动机在数控机床上的应用水平,对直线电动机应用于数控机床的共性技术问题作了讨论。以减小电动机推力波动为目标,提出了有限元法与差异进化算法相结合的电机结构优化方法,阐述了直线电动机的选型计算步骤,研究了直线伺服系统的智能控制策略,对直线电动机工作台的定位误差补偿技术作了比较。最后列出了其他一些值得关注的问题。     

基于直线-旋转混合型异步电机动力头的研究

以筒型直线-旋转混合型异步电机钻动力头和组合刀具的应用实例，说明了直线电机在CNC组合机床上的应用前景。指明了传统的机械制造方法为数控机床的研制提供了思路。将“传统方法”与“新技术”的结合是研究与开发CNC组合机床的实用方法。     

面向并行工程的数控机床可靠性控制模型

可靠性工作贯穿产品的全寿命周期 ,它与设计、工艺、制造、销售和使用等领域的信息集成是并行工程的重要组成部分。分析了数控机床产品全寿命周期中的可靠性工作 ,提出了面向并行工程的数控机床可靠性工程的思想 ,提出并建立了面向并行工程数控机床可靠性控制模型     

直线电机在iTNC 530 HSCI中的应用

直线电机以其零传动特点在数控机床应用中越来越广泛.文中介绍了直线电机在某型号数控机床中的应用,该机床采用海德汉数控系统iTNC530 HSCI和ETEL公司的直线电机,详述了直线电机的参数配置和转子识别的方法.     

基于LS-SVM与遗传算法的数控机床热误差辨识温度传感器优化策略

提出一种在数控机床热误差辨识建模过程中,利用最小二乘支持向量机结合遗传算法对温度传感器进行筛选与优化的新方法。对布置在一台数控车床上的温度传感器进行了优化,首先根据热模态理论,对传感器进行分组,利用最小二乘支持向量机方法构建数控机床热误差辨识模型,再根据遗传算法对其进行传感器优化布置。结果表明,遗传算法与最小二乘支持向量机方法的结合,不但很好地避免温度测点的相互影响,保证模型精度,而且节约了硬件成本,提高了辨识建模速度。     

交流永磁直线同步电动机的控制方法研究

对直线电动机驱动进给系统在车磨复合数控加工中心上的应用作了系统研究,阐述了直线电动机驱动技术、开放式数控系统原理和基于PMAC的全闭环交流伺服控制系统。本文还结合研究课题介绍了直驱进给系统的调试,并获得了很好的调试效果,保证了数控机床的加工精度。     

基于改进型拉开档次法的数控机床综合性能评价

针对现有数控机床性能评价研究存在的问题,提出了一种新的基于改进型拉开档次法的静态递阶综合评价方法。利用拉开档次法原理确定了数控机床综合性能评价指标的权重系数,进一步建立了基于改进型拉开档次法的数控机床综合性能评价模型。应用实例的计算结果表明,所建立的数控机床综合性能评价模型合理有效。     

气囊式抛光机数控系统的研究与开发

气囊式抛光是一种新颖的非球面抛光工艺,是一种富于竞争性的制造技术。通过对气囊抛光进动原理和抛光试验机床结构的分析,并根据气囊抛光的工作机理和控制参数,提出采用以PC嵌入CNC控制卡方式的气囊抛光数控体系结构。其硬件系统以PC与PMAC控制器为核心,能够控制6个运动轴,数控系统的软件系统建立在Windows通用操作系统平台上,具有很强的开放性、可操作性以及功能扩展性。数控系统已应用在气囊抛光试验样机上。     

MJ系列数控车床的电气模块化设计方法

数控机床的模块化设计包括机械结构的模块化设计和电气控制系统的模块化设计两部分。文章以MJ系列数控车床为例，根据作者的实际工作经验，从电气控制的角度介绍了数控机床电气模块化设计的基本思路，提出了以PLC程序的模块化设计为核心的数控机床的电气模块化设计方法。