新型双闭环高精度数控机床

针对制造工业对高精度数控机床的需求,研究开发出新型双闭环高精度数控机床系列产品。其特点是,采用转角—线位移双闭环位置控制和信息化精度创成技术,既具有高档全闭环机床的加工精度,又具有半闭环机床的稳定性和环境适应性,并且其造价与普及型数控机床相当。实际应用证明,双闭环机床在复杂精密零件加工方面具有良好效果     

PC-based型高精度步进式位置伺服系统

利用运动控制板卡作为步进式位置伺服控制的上位控制器，构成了PC—based型高精度伺服控制系统，分析了一个双坐标步进式位置伺服系统控制方案。针对该系统的性能做了详细的分析，同时通过实验分析了该系统的定位精度和重复定位精度。     

面向新型并联机床的NURBS曲面直接插补算法研究

提出了以四自由度空间并联机构作为主进给机构 ,辅以双向移动工作台实现多坐标数控加工的一种新型并联机床的配置方案。推导了并联机床位置、速度逆解模型 ,设计了面向该并联机床的CNC系统方案。构造了由刀具轨迹计算、位置与速度逆解模型和PVT细插补模式相结合的NURBS曲面直接插补算法 ,并讨论了CNC系统方案实施中的关键技术     

热连轧卷取机踏步系统鲁棒H∞控制研究

针对热连轧过程中的带头损失问题,开发带有位置调节和压力调节的步进式电液伺服系统,并应用一种简化的H∞控制混合灵敏度算法对系统进行闭环增益设定,其核心是确定闭环系统传递函数即T的最终希望的形状,直接设计出K,从而避免了权函数的选择。研究结果表明用此法设计的H∞控制器对于步进控制系统是有效的。     

数控机床伺服进给系统无传感器检测技术

提出一种基于光栅尺与编码器信号的机床伺服进给系统定位精度检测方法;深入研究电流、扭矩、润滑特性之间关系,获取伺服电动机电流并据此对机床润滑状态进行分析和监测.在全闭环和半闭环条件下进行单轴直线和两轴联动圆测试,实验表明位置、瞬时速度等光栅尺、编码器信息可以用于机床伺服进给系统精度评定和控制特性评估;进行了不同进给速度下的恒速、润滑特性测试,试验分析表明机床润滑特性符合Stribeck摩擦效应,能够实现对机床润滑和运行状态进行监测.     

配置不同类型位置检测装置FANUC-0iC数控系统的调试

从FANUC-0iC数控系统配置不同位置检测装置的类型、系统调试方法、调试后机床故障处理三个方面,论述系统柔性进给齿轮比、位置脉冲数、反馈方向、绝对位置编码器参数设置和调试后机床出现振动和闭环反馈断线报警处理方法。     

基于参考轨迹修正的机床进给误差动态补偿研究

针对机床伺服进给系统的跟踪精度问题,对线性伺服动力学补偿器和闭环伺服控制系统进行了研究,提出了一种新的动态误差补偿方案,该方法通过修正参考轨迹,对伺服动力学和摩擦干扰引起的定位误差进行了预补偿.首先,对参考轨迹的速度和加速度曲线进行了调制,实现了精确跟踪;然后,根据预滤波器状态,对参考位置曲线进行了修正,从而消除了象限...     

重型数控机床全闭环伺服系统应用研究

如何提高重型数控机床的位置精度和加工精度,尤其是如何提高双齿轮、齿条传动进给轴的位置精度,一直是重型机床的一大难题。 1990年下半年,为满足用户加工模具的高精度需求,我们在配备FANUC-6M系统的XK2116数控龙门镗铣床上进行了新的尝试,终于成功地完成了FANUC-6M系统感应同步器全闭环控制的开发应用试验,使重型数控机床的位置精度有了重大突破。其中工作台的位置精度由半闭环的0.052mm提高到全闭环的0.0072mm。 本文对感应同步器全闭环伺服系统进行简要介绍,并以试验所得资料对双齿轮、齿条传动机构的全闭环调试作一些必要的说明和…     

数控机床的开环随动系统

1.数控机床的随动系统 数控机床随动系统的基本任务是把控制脉冲尽可能准确地转换成机床加工位移。 数控点位机床的随动系统只要求控制终点移距或终点移距及中间移速。 数控轮廓机床要求连续控制各点位移和控制脉冲数相应。 数控轮廓机床的随动系统,就信号流程特点来说大致有四类: (1)闭环随动系统; (2)部分闭环随动系统, (3)开环随动系统; (4)补偿开环随动系统。 现分述如下: (1)闭环随动系统 闭环随动系统的基本特点有二;一是直接测量机床工作台位移。其次是将测量结果和控制脉冲进行比较,并根据二者之差控制工作台位移。 闭环随动技术在…     

基于LabVIEW的数控车床位置检测系统

对数控轧辊车床的全闭环高精度位置控制技术进行了研究,利用 LabVIEW 对位置环进行检测,从而构成具有优良动、稳态性能的新型全闭环位置控制系统.实验结果和实际应用单位使用证明,所开发的系统工作稳定、响应速度快,具有良好的控制精度.     

闭环步进驱动系统的最少拍控制

提出了步进驱动系统的最少拍闭环控制方法,开发出基于该方法的新型闭环步进位置控制系统。该系统既具有全闭环系统的控制精度,又具有开环系统的稳定性,并且具有很广的适用范围,可对多种类型的数控机床实现以低成本、高精度、高稳定性和优良的动态性能为特征的全闭环位置控制。该系统已在数十台国产数控机床上进行了应用,在复杂精密零件加工方面取得良好效果。     

闭环步进驱动系统的最少拍控制

提出了步进驱动系统的最少拍闭环控制方法,开发出基于该方法的新型闭环步进位置控制系统,该系统既具有全闭环系统的控制精度,又具有开环系统的稳定性,并且具有很广的适用范围,可对多种类型的数控机床实现以低成本,高精度,高稳定性和优良的动态性能为特征的全闭环位置控制,该系统已在数十台国产数控机床上进行了应用,在复杂精密零件加工方面取得良好效果。     

采用五对极旋转变压器的新型CNC机床位置检测单元

位置检测单元是中、高档CNC机床闭环数字伺服系统的重要组成部分。其作用是检测位移并以数字量的形式送入控制计算机构成闭环数字控制。实践表明:一个设计完善的闭环数字伺服系统,其定位精度与加工精度主要由位置检测单元所决定。位置检测单元一般由测量元件加位置检测接口组成。若为模拟式测量元件,由其输出信号的幅值或相位来得到位移计数值就形成两种不同的检测系统,即幅值检测系统与相位检测系统。当前在各类CNC 机床上,由旋转变压器(以下简称“旋变”)构成的幅值检测系统和相位检测系统均获得广泛     

功能齿廓曲面展成运动的精密闭环数控技术研究

基于锁相混频技术 ,提出了用于机床“内联系”传动链误差测量数据处理的一种新型细分技术和新型零误差双闭环硬件插补同步控制方案。开发了功能齿廓曲面展成运动的全闭环数控电轴传动链和同步控制系统 ,并成功用于Y38A型滚齿机的数控化改造。传动链精度的测量结果和实际功能齿廓曲面加工精度测试表明 :该新型细分技术和零误差双闭环硬件插补同步控制原理是正确的 ,开发的功能齿廓曲面创成运动闭环数控系统具有可操作、插补速度快、精度高、实时性好等特点     

机床位置半闭环微机控制系统

介绍了作者研究的以MEX68000ECB单板机作为主控装置、旋转变压器作为位置检测元件、SCR-D为驱动执行装置、机床滑台为控制对象的机床位置半闭环控制系统,以及所进行的探讨性工作。本文所设计的脉宽调制旋转变压器位置检测单元分辨率达0.65μm,属高分辨率测量环节。本文在建立了整个控制系统数学模型的基础上,用离散分析及仿真计算对控制系统进行了研究。联调系统达到了满意的快速性、平稳性及控制精度。最后提出了进一步提高控制精度的措施。     

基于数字阀的系统的仿真与性能分析

介绍了新型数字同步阀工作原理,根据基于新型数字同步阀的位置同步控制系统,分析了开环系统位置同步误差的特性.通过仿真分析了采用模糊控制策略的闭环位置同步精度,根据仿真结果,得出闭环控制时基于新型数字同步阀双缸位置同步系统能达到较高的位置同步精度.     

全闭环位置测量为小批量加工提供高精度

正小批量生产中,由于加工任务和加工步骤经常变化,常常造成精度不足。主要是因为机床和驱动的温度持续变化和无法预测,温度变化导致滚珠丝杠驱动热膨胀。海德汉直线光栅尺组成的全闭环位置测量系统能避免传动链的这些变化。它随时可准确确定机床工作台位置,因此,能持续保持工件的高精度并完全满足公差要求。     

PC-based高精度步进式位置伺服系统

详细地分析了步进式位置伺服系统控制方案及其软硬件结构设计.讨论了如何确定系统中步进电机的脉冲频率,分析了系统的性能,并针对系统的误差和精度做出讨论.该系统在对数控系统的研究开发和实验教学中具有广泛的应用前景.     

数控机床进给系统机械刚度的闭环参数辨识

对于高速高精度机床,进给系统机械刚度是影响机床动态特性的重要参数。以采用商用数控系统的机床为研究对象,提出了机械刚度闭环辨识的新方法。针对移动工作台机械系统的二阶系统模型,推导出全闭环条件下的刚度辨识递推公式,通过输入二次位移曲线实现系统的持续有效激励。为验证提出的机械刚度辨识方法的有效性,进行了仿真和实验,结果表明,提出的刚度闭环辨识方法不受数控系统的开放性限制,方法简便、有效,适合生产现场。     

步进电机和交流电机复合传动的闭环控制系统

本文从经济型机床数控的要求出发，吸收开环、半闭环、全闭环数控系统特点，提出一种用步电机进行慢速切削（进给）传动，交流电机进行快速（空程）传动，位置检测单元直接按装在工作台，将工作台的位移信息反馈至数控装置的全闭环控制系统，具有开环传动和闭环传动的主要性能，克服了开环和半闭环传动的一些缺点，提高了控制精度和运行速度，与传统闭环或半闭环系统相比，大幅度地降低了造价，是适合我国国情的一种控制模式。