基于ADAMS与MATLAB的加工中心进给驱动系统联合仿真

以TX1600G镗铣加工中心进给驱动系统为例,建立基于ADAMS与MATLAB的机电联合仿真平台。通过ADAMS完成机械传动系统建模,通过MATLAB/Simulink完成控制系统建模,利用两种软件之间的接口技术实现机电联合仿真的目的。同时针对进给驱动系统提出两种不同的速度控制策略,理论分析其优劣,并利用已建立的机电联合仿真平台得出仿真结果。验证了S型加减速控制比直线型加减速控制在进给系统的控制方式中更加优越。反过来也说明所搭建的机电联合仿真平台是合理的,其仿真结果是可信的。     

进给系统机电耦合仿真建模与误差影响规律分析

由于各种原因引起的复杂机电耦合现象对机床进给系统的动态精度有着重要的影响。进给系统作为加工中心的重要组成部分，其动态特性会直接影响到加工中心的加工质量和效率，因此对于加工中心进给系统动态性能的要求也越来越高。为了研究进给系统机电耦合作用下的动态特性，同时对滚珠丝杠进给系统进行动力学建模与三环伺服控制系统建模，对进给系统动态响应误差影响规律进行分析。首先利用Simulink仿真工具建立进给系统的动力学仿真模型；接着在所构建的机电联合Simulink仿真模型中，综合考虑了系统三环控制参数、丝杠间隙、速度、加速度等因素对系统跟随误差的影响；最后通过所搭建的单轴伺服进给系统实验平台进行了验证，明确了速度、加速度与跟随误差的相关性。     

永磁直线进给系统多柔性体机电耦合动力学特性分析

针对高精度数控机床直接驱动进给系统动力学特性易受机械部件弹性变形、电气系统控制参数影响的特点,从机电耦合角度出发,用有限元法将永磁直线进给工作台进行柔性化,应用拉格朗日-麦克斯韦方程建立直线进给系统多柔性体的机电耦合模型。结合有限元分析软件ANSYS、动力学仿真软件ADAMS建立直线进给系统多柔性体的机电耦合仿真模型,并对系统进行动力学仿真分析和实验验证。结果表明,工作台柔性化更接近真实的工作情况;电气控制参数对系统动力学特性有显著影响。直线进给系统多柔性体机电耦合模型的建立可为直接驱动系统结构优化设计提供依据。     

基于机电耦合的进给系统动态特性仿真与性能优化

机床进给系统存在复杂的机电耦合作用,机械结构和伺服系统共同影响进给系统的动态性能。在进行机床进给系统动态性能分析时,集中参数模型和有限元模型均无法同时兼顾计算效率和计算精度的要求,模态缩减法的提出,可极大地缩短计算时间,同时保证了分析计算的精度。基于模态缩减法建立机床进给系统机电耦合模型,以某进给系统试验台为研究对象,进行仿真与试验对比,验证了所建立的机电耦合仿真模型的有效性;基于该进给系统机电耦合模型,综合利用试验设计、响应面拟合及多目标优化算法,以轴承预紧力和伺服控制参数为变量,优化了某动立柱式精密卧式加工中心进给系统的动特性。结果表明,X,Y,Z轴定位精度、响应效率略有提高,X,Y,Z轴轴向振幅分别下降70.08%,63.76%,79.32%,动态特性提高显著。     

基于刚柔-机电耦合的龙门机床主轴进给驱动联合仿真

以龙门机床主轴进给驱动为研究对象,利用虚拟样机技术建立其多体动力学模型,确定了丝杠、滑枕柔性和导轨-滑块结合面参数,构建了主轴进给模块刚柔耦合模型;在MATLAB/Simu-link中建立了永磁同步电机矢量控制模型,通过二者间的接口,建立了龙门机床主轴进给驱动刚柔-机电耦合仿真模型,对三环PID参数进行了整定.仿真结果表明,设计的伺服系统具有快速、稳定和准确的特点.该仿真模型也实现了复杂机电系统的联合仿真.     

三旋轮仿形旋压机数控化改造

分析HO-018三旋轮仿形强力旋压机数控化改造前、后的横向进给系统和纵向进给系统,阐述数控化改造的具体实施措施,重点计算了纵向进给系统数控化改造后油缸驱动负载的固有频率,应用MATLAB仿真软件分析了纵向进给系统数控化改造后的动态性能曲线。介绍了数控化改造后设备的使用情况,同时为类似仿形旋压机数控化改造提出了建设性意见。     

新型精密磨削辅助微进给平台的研制及特性研究

设计了一种用于平面磨削主动控制的新型数控微进给工件平台.该平台由3个压电陶瓷(PZT)驱动器驱动,3个半圆形的弹性铰链构成的弹性环节实现对压电陶瓷驱动器的预紧.通过实验的方法研究了微进给平台的位移输出、静动态刚度等特性.     

加工中心刚柔耦合进给系统的机电联合仿真研究

以HMC630卧式加工中心进给系统为对象,建立加工中心三维模型,利用三闭环比例积分微分(PID)控制方法建立三环伺服控制系统,搭建加工中心机电联合仿真平台。仿真结果表明,仿真平台能够得到接近于真实情况的加工轨迹,并得到加工中心进给驱动系统的动力学参数(速度、加速度、位移、载荷等)。对加工轨迹的分析,将有助于对加工中心进行轨迹预测及路径优化。     

数控机床机电系统刚柔耦合建模技术

基于虚拟样机技术和联合仿真技术建立了数控机床机电系统的刚柔耦合模型,并阐述了进给系统、控制系统的建模方法,建立起了CNC伺服控制系统的刚柔机电耦合联合仿真模型,基于模型对进给系统相关特性进行了分析测试。     

加工中心进给系统机电耦合动态特性研究

以研究动态特性为目的,结合运动特性分析,选择了VMC850立式加工中心为研究对象。通过结合该型号加工中心的三维模型,在对三闭环PID控制方法进行分析的基础上,建立了三环伺服控制系统,最终结合机电联合平台对所做分析进行了仿真验证。根据其结果得到了切近于真实加工现状的实际轨迹以及关于进给系统的相关参数,其中包括位移、速度、载荷以及加速度等。对该加工轨迹进行的分析将有利于进行加工路径预测和优化。     

数控机床用直线电机伺服试验平台开发及应用

在分析数控机床用直线电机驱动伺服系统动态特性的基础上,概括了直线伺服系统抑制外部扰动、提高稳态精度、提高动态响应速率以及增强鲁棒性的先进控制策略,研制了数控机床用直线电机驱动伺服系统综合试验平台及其调试软件,最后,指出了直线电机在使用过程中其他一些值得关注的技术问题。     

某数控雕铣机进给传动系统建模与仿真

进给传动系统的性能对数控机床的跟踪及定位精度、加工表面质量等有着重要的作用。针对某数控雕铣机的进给传动系统,提出了一种分析建模的方法。依据机械动力学原理建立了机床进给传动系统的数学模型,利用Matlab中的Smulink对其动态响应性能进行仿真,然后将线性和非线性仿真曲线进行对比,结果发现非线性因素对传动性能有较大影响。通过仿真结果可对其进给传动性能进行研究,以便对机床的参数进行调整。所得结论为该数控雕铣机进给系统的优化设计提供了理论支持。     

机电联合建模在直驱伺服系统设计中的应用

为了缩短直驱伺服系统设计周期,并保证所设计的系统的性能满足设计指标要求,提出了一种直驱伺服系统机电联合建模方法。以典型的直驱伺服系统为例,叙述了该建模方法的实现过程。建立了直驱伺服系统的动力学理论模型和基于Recurdyn和Matlab的机电联合仿真模型,在不同条件下对机电联合仿真模型进行了时域和频域仿真分析,并对仿真结果与系统实际测试结果进行了对比。结果表明：系统开环时域与频域仿真结果与实验结果基本吻合,幅频匹配度大于83%,相频匹配度大于73%,时域匹配度大于89%。得到的结果验证了提出方法的有效性和正确性,表明利用该方法可在设计过程中对设计方案进行性能预测,提高设计效率。     

基于华中数控系统的进给伺服轴的调试

数控机床是一种典型的机电一体化产品,随着数控机床在我国机械制造业的深入推广应用,熟悉数控机床的控制原理、安装调试方法显得日趋重要。文中以华中数控系统HNC-21T为例,详细介绍了进给伺服系统的调试过程与方法。     

基于干扰观测器的龙门机床双驱系统的同步控制

根据动梁式龙门机床双驱动系统的结构特点及运动特性,基于拉格朗日方程,建立了龙门机床两轴之间的机械耦合模型,结合传动系统动态模型和伺服系统三闭环控制结构,得到了龙门机床双驱动系统模型;为了降低非对称结构和偏心负载等干扰对同步性能的影响,提高系统的抗干扰性,提出了一种基于干扰观测器（DOB）的双驱动系统同步控制方法;最后进行了仿真分析,仿真结果表明,通过干扰观测器对干扰进行补偿后,龙门机床双驱动系统的同步性能得到了明显的提高。     

CJK0630A经济型数控机床的新设计

本文介绍了作者近几年来从事机床数控化改造和设计中遇到的实际问题及其解决方法,重点阐述了CJK0630型数控车床主运动系统和进给运动系统的改进设计.     

机电系统虚拟样机协同建模与仿真技术研究

针对机电系统虚拟样机设计的需要，在单学科仿真建模的基础上，进行基于仿真软件接口的多学科协同建模与仿真分析。以工业机器人虚拟样机的关节运动控制为例，利用ADAMS／Controls模块，将动力学模型通过接口变量与控制模型进行连接，建立连杆一关节执行机构多体动力学与运动控制协同的虚拟样机多学科集成模型，并进行协同仿真运行，表明基于仿真软件接口的协同建模与仿真方法能够有效支持机电系统虚拟样机的开发技术研究。     

基础装备制造及高档集成数控机床研究进展

为解决航空航天制造领域面临的关键问题以及提高机床行业的服务能力,机床行业提出建设航空航天制造领域高档数控机床创新能力平台。总结了创新平台的基础装备制造及高档数控机床的四个方面研究进展,包括电主轴单元技术（高速主轴刀柄刀具系统动力分析、数字化仿真和样机模态验证分析）、机床设计（直线轴进给系统刚柔耦合机电耦合动力学、多轴联动与高速五坐标混联加工装备、摆动/回转进给系统的机电耦合动力学模型验证分析、MTC1000镗铣磨复合加工中心结构创新设计）、机床控制（高速启停残留振动抑制技术验证分析）和机床验证（航空航天结构件高速加工现场的数据采集、映射与存储技术分析）。最后展望了基础装备制造和高档数控机床的发展方向。     

机电一体化系统方案求解知识库的建立及辅助方案创新

提出了机电一体化系统方案求解知识库的构成体系。基于VB6．0及ACCESS2002软件平台，采用关系型数据库技术及面向对象的设计方法构建了机电一体化系统方案求解知识库。该知识库包括9个功能模块。其中基本运动功能载体库、驱动元件库及传感检测载体库对机电一体化系统的方案求解起核心的支撑作用。建立的机电一体化系统方案求解知识库具有方便快捷的查阅方式，能自动产生多种可行方案，且易于维护。为计算机辅助机电一体化系统的方案创新设计提供了有效手段。