高速精密数控进给伺服系统摩擦误差的研究

针对一个实际的X—Y高速精密数控工作台，建立了一种考虑摩擦影响的PID控制下的进给伺服系统的数学模型。伺服机构中的摩擦力大小通过二维混合摩擦模型实现精确预测。通过MATLAB仿真模拟和使用球杆仪实际测量，在不同的工况下，分析了工作台做圆运动换象限时出现尖峰突起的误差现象，并因此得到了进给速度及进给半径对摩擦所造成的轮廓误差的影响曲线。     

考虑摩擦影响的重型车床横向进给伺服系统建模与分析

进给伺服系统的性能对数控(Computer numerical control,CNC)机床的跟踪及定位精度、零件加工表面质量等有着重要的影响。摩擦的非线性还会导致系统产生爬行行为。结合Karnopp摩擦模型的建模思想,对导轨接触面建立一种改进的Stribeck摩擦模型,针对闭环控制的某重型车床的横向进给系统,建立综合考虑轴的扭转刚度、齿轮的啮合刚度、丝杠螺母副接触刚度、丝杠轴和轴承轴向刚度、导轨接触面摩擦的进给伺服系统的多自由度力学模型和数学模型,研究低速进给下各个刚度变化对工作台输出的影响,找出机械传动系统中的刚度薄弱环节。现场试验测试工作台不同进给位置下的临界爬行速度,得出临界爬行速度与丝杠的轴向刚度的关系,理论分析与试验结果相吻合。所得结论可为该重型车床横向进给伺服系统的优化设计和性能预测提供理论支持。     

基于预滑—动态摩擦力矩估计模型的自适应前馈补偿方法

根据数控交流伺服工作台进给系统从静止到宏观运动的过渡时间,和零速度时刻的指令加速度大小呈反比关系,区分摩擦力矩的预滑动区和滑动区,由此提出基于力矩值估计的摩擦补偿方法;在设定指令加速度后,基于命令力矩值的摩擦力矩模型,不需要测量速度就可以补偿工作台进给系统中的摩擦。同时,考虑到参数的不确定性,设计非线性摩擦自适应控制方案,对其稳定性进行理论证明。在交流伺服工作台进给系统上对基于摩擦力矩值估计的自适应前馈补偿方法进行验证。试验结果表明,基于预滑—动态摩擦力矩估计模型的自适应前馈补偿方法能实现在不同指令加速度下对期望轨迹的跟踪,并能大大提高系统的跟踪精度。     

高速、高精度数控伺服工作台摩擦误差的研究

建立了一种考虑摩擦影响的PID控制下的高速、高精度进给伺服工作台的数学模型。伺服机构中的摩擦力是采用一种“两维混合摩擦模型”来描述的。该模型可以根据滑动速度、表面接触物体的油膜厚度等计算摩擦力。通过数值仿真与实际测量 ,在大范围的工况下 ,研究了圆运动过象限时出现凸起的误差现象。通过计算与试验结果的比较 ,证明了提出的考虑摩擦影响的数学模型能够精确地模拟PID控制下的高速、高精度进给伺服工作台的动力学过程 ,能够正确地预测进给运动过程中摩擦误差大小及特征。     

数控伺服进给系统中摩擦补偿控制研究进展

首先分析在高精度数控机床工作台伺服进给系统中进行摩擦补偿控制的必要性,其次介绍摩擦力模型研究方面的现状,然后着重总结数控机床工作台进给伺服系统领域采用的各种摩擦补偿技术研究成果。最后,指出了该领域研究存在的问题,展望了该领域的发展方向。     

复合伺服驱动高速进给工作台研究

介绍一种新型复合高速伺服进给工作台的驱动结构和控制方法.伺服电动机通过滚珠丝杠副驱动控制进给工作台的进给移动定位,控制进给移动定位精度;但在进给工作台与滑板之间又加装一套由油缸伺服驱动的辅助液压控制系统.两套伺服驱动控制系统之间通过相互的协调控制,将改善滚珠丝杠副在高速进给运动中的受力和磨损情况,进而提高滚珠丝杠副进给定位精度.     

数控机床进给伺服系统特性对轮廓误差的影响

文章讨论了进给伺服系统稳态特性对轮廓误差的影响.介绍位置闭环控制模型与跟随误差的基本概念,推导跟随误差与轮廓误差之间的数学描述,分析在加工直线轮廓和圆弧轮廓时跟随误差与轮廓误差之间的关系,以进一步提高零件轮廓的加工精度.     

BP网络在进给系统定位误差预测中的运用

针对机床进给伺服系统定位精度预测的难点,分析了进给伺服系统机械传动系统定位误差增长的原因,提出了一种定位误差预测的方法。在Adams中建立进给伺服系统动力学仿真模型,得到不同初始状态下的定位误差值,基于BP神经网络建立工作台与螺母座间隙、滚珠丝杠倾斜度、工件负载与定位误差之间的映射模型,根据映射模型提出对定位误差预测的方法。利用所建立的精密运动可靠性试验平台进行验证,证明了该方法的正确性和有效性。     

精密进给模块-KK系列

传统的进给工作台 ,通常由电动机通过滚珠丝杠带动以滑动导轨 (ｌｉｎｅａｒｇｕｉｄｅｗａｙ)或滚动导轨 (ｌｉｎｅａｒｂｅａｒｉｎｇ)导向的工作台组成 ,所有组件必须固定在一底座上 (图 1)。精密进给模块则将前述工作台进行了整合 ,以Ｕ型结构体整合滚珠丝杠和导轨的功能。如图 2所示 ,包括 :(1)将滑动导轨 (或滚动导轨 )与底座合并成一Ｕ型结构件 (以下称为「Ｕ型导轨」) ;(2 )将滚珠丝杠副之丝杠轴与进给滑块之滑板合并成单一的复合件 (以下称之为「滑座」)。该精密进给模块不　　仅提供高刚性与高精度的特性 ,亦可节省安装空间的模块…     

龙门磨铣床工作台进给装置的设计

介绍了工作台进给装置设计计算的主要内容，表明龙门磨铣床设计进给箱性能的可靠性。