空心/实心滚珠丝杠机床伺服进给系统热特性分析

机床正向着高速高精度的方向发展,解决机床伺服进给系统在高速运行下产生的大量摩擦热及热变形,成为推进机床发展的突破口。提出采用通入冷却介质的空心滚珠丝杠来抑制温升从而控制热变形。先对轴承副和螺母副摩擦生热、热边界条件及滚珠丝杠变形进行理论计算,运用ANSYS分别对不同载荷不同转速下实心/空心滚珠丝杠的传热进行分析,再对空心/实心滚珠丝杠机床伺服进给系统变形进行分析,通过完整的仿真得出:通入冷却介质的空心滚珠丝杠伺服进给系统可以有效地抑制温升和热变形,为机床伺服进给系统的设计和研究提供理论依据。     

DK9032数控外圆电熔爆磨削复合机床伺服进给系统设计

介绍了DK9032数控外圆电熔爆磨削复合机床伺服进给机构及其滚珠丝杠副、伺服电机、丝杠轴承的选择计算,并对伺服进给系统的综合刚度和传动精度进行了验算.经实际生产验证,该伺服进给系统能准确地实现伺服运动,满足加工过程要求的系统定位精度、响应速度及稳定性.     

空心滚珠丝杠在数控机床伺服进给系统中的应用

针对数控机床主轴和伺服传动系统的热误差阻碍进一步提高机床定位精度的问题,对数控机床伺服进给系统的热变形作了深入研究。结果表明:螺母摩擦和轴承摩擦是滚珠丝杠伺服进给系统的主要热源,其摩擦热量与滚珠丝杠转速及轴向载荷几乎成正比;采用空心丝杠和空心螺母有效抑制了滚珠丝杠在高速进给时的热变形量,减小伺服进给系统的稳态误差。     

倒置式车削中心交流伺服电机的选型

文章以倒置式车削中心主传动系统和伺服进给系统电机选择为例,重点介绍伺服主轴电机和伺服进给电机的选择方法和选择原则。通过计算负载切削功率、转矩和惯量的方法找到负载特性和驱动电机参数的合理匹配,为机床数控化改造和新设计机床电机选型提供合理的依据。     

直线电机机伺服进给系统及其关键技术问题

介绍了直线电机的发展历程以及在高速精密机床上应用直线电机伺服进给系统的进展情况,讨论了直线电机伺服进给系统的一些关键技术问题。     

高速机床中直线进给系统控制策略综述

介绍了直线电动机在高速机床伺服进给中的应用，分析了直线电动机用于进给驱动的特点。着重概括了在不确定因素影响下，闭环伺服进给驱动系统抑制扰动、提高稳态精度、加快动态响应以及增强鲁棒性的控制策略。包括滑模变结构控制、鲁棒控制、智能控制、和自抗扰控制策略等。最后根据各控制策略的特点提出了相应的改进方法。     

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.     

闭环伺服系统的动态和稳态性能分析

在数控机床中,伺服系统是数控机床装置和机床的中间连接环节,是数控系统的重要组成部分.伺服系统接受来自伺服控制器的进给脉冲,经变换和放大转换为机床工作台的位移,使工作台跟随指令脉冲移动.文章讨论了伺服数控系统的数学模型,对闭环伺服系统的动态、稳态性能进行了详细的分析,该研究结果为伺服数控加工的控制精度提供了理论基础.     

多轴数控机床伺服参数优化方法研究

数控机床在实际生产中,各轴伺服参数调整不好将影响机床的加工精度。为提高多轴联动中各轴伺服参数的匹配性,推导三轴数控机床加工轮廓误差的计算方法,分析三轴数控机床各轴进给系统伺服参数对轮廓误差的影响,提出2个进给轴之间伺服参数匹配方法。以人字齿的加工为例,对比了参数优化前后的实际加工轨迹,参数优化后人字齿的轮廓误差由优化前的300 μm减小到100 μm,各轴伺服参数匹配能够有效提高数控机床的加工精度。     

奇异六边形6-SPS并联机床的控制系统设计

以奇异六边形6-SPS并联机床为对象,分析了其控制系统的功能及特点,设计了PC机与伺服驱动系统相结合的控制系统总体结构,采用等时细分算法来实现并联机床6个分支组件步进电动机的脉冲分配,通过PC机并行口LPT1和LPT2向伺服驱动系统发出进给信号,驱动步进电动机控制各分支部件实现进给运动.     

基于人机界面的高精度数控内圆磨床控制系统设计

针对汽车液压挺杆类零件内孔的高精度磨削要求,确定出高精度数控内圆磨床工作参数,并提出机床控制系统及其软件设计方案.在机床控制系统设计中,对工件径向进给(X轴)及砂轮修整进给的控制,采用PLC主机-定位单元控制伺服驱动器和伺服电动机的控制方案,对砂轮(Z轴)轴向往返运动的控制,采用液压驱动砂轮快进快退、往复电机驱动往复磨削的控制方案.在人机界面和PLC控制软件设计中,针对该机床的五种工作方式及控制功能要求,完成了界面友好、操作方便、功能完善的合理软件结构,达到了预期的控制目的.     

超声电机在微小型机床进给系统中的应用

利用微小型机床进行三维微小零件的微细切削加工是一项新兴的制造技术。超声电机是利用压电陶瓷材料激发超声波实现驱动的一种新型电机,与传统的电磁电机相比具有许多优点。文章介绍一种由超声电机直接驱动的微小型机床进给系统,对机床进给系统的定位精度和伺服刚度进行了实验分析。同时,利用该微小型机床加工了一个20μm×450μm×7000μm的薄壁结构。这些实验结果表明,超声电机应用于微小型机床进给系统是可行的。     

数控双旋轮旋压机电液伺服系统设计与分析

本文介绍了一种双旋轮旋压机的伺服控制系统。该系统采用电液伺服控制方式驱动机床纵向进给，分析了系统各部分的数学模型。为系统的研制提供理论依据。     

数控机床伺服进给系统状态监测方案的分析比较

为了得到准确获取机床状态监测信号的方法,研究了机床状态信号获取的3种方案,即外置传感器信号、内置传感器信号和伺服驱动器监测端口信号。这3种信号都是可靠的信息来源,但是信号获取的难度和信号质量各有优劣。分析比较了这3种方案,分析结果对研究数控机床伺服进给系统在线监测技术、提高机床可靠性和加工质量具有参考意义。     

自动化机床进给驱动的新发展

本文介绍了应用高转矩宽调速直流伺服马达的自动化机床进给驱动系统的特点、性能和国内外发展动向。     

电火花磨削伺服控制的研究

分析了电火花磨削特性及伺服控制基本原理，研制了旋转电火花加工机床伺服控制系统，解决了电火花磨削过程中的自动调节进给问题，避免了短路和拉弧现象，提高了电火花加工效率。     

PMAC运动卡在轧辊自动探伤机的应用

轧辊探伤机中,探头需要在轧辊旋转过程中自动进给,根据探伤要求的探头覆盖面积,自动控制轧辊的旋转速度及探头的进给速度,这是轧辊探伤中的关键技术。在为某公司设计的首台机床式轧辊自动探伤机运行良好的基础上,对基于PMAC的直流伺服控制系统控制轧辊旋转及探伤探头移动方面的研究进行了总结。     

电子齿轮在数控机床中的应用

机床进给伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分,控制精度是非常重要的指标.本文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.     

高速大推力直线电机直接驱动进给系统动态性能的分析

大推力直线电机直接驱动是一种新颖的高速数控机床直线进给系统驱动方式,它将直线电机的定子和动子分别安装在机床床身和工作台上,取消一切机械传动环节,大大提高进给系统的伺服性能,但这种驱动方式对外界干扰非常敏感,机床运行过程中切削力甚至进给系统运动部件质量的变化等均是系统的直接干扰.本文根据直接驱动进给系统的控制模型,分析了系统动态刚度的计算方法和主要影响因素,提出了提高动态性能的方法.根据系统的特点,设计动态质量估计器,实现直接驱动进给系统的动态质量在线估计和补偿.对实际系统的仿真分析表明,本文提出的基于系统动态质量在线估计与补偿方法,能大大提高系统的性能.     

CTC5数控车床技术改造探讨

介绍了对原有老化的数控系统进行技术改造的过程。对采用德国西门子公司生产的S1NUMERIK810T数控系统代替原机床的GE1050HLX数控系统进行分析。详细介绍了用SIMODRIVE611-A交流伺服主轴和进给驱动取代原机床中的主轴及x轴、Z轴和刀架电机的方法。经过实际应用后表明，改造后的CTC5数控机床性能稳定，运行情况良好，可为国内其他企业在机床技术改造中提供参考。