数控机床伺服进给系统动态性能测试平台开发

首先分析了数控机床伺服进给系统动态性能测试功能需求和方案,之后给出了基于正弦波编码器的位置信号算法和基于矢量控制原理的iq算法,描述了基于Labview和NI数据采集设备的软硬件平台搭建,实现了数控机床伺服进给系统位置、速度和电流iq的同步测试,最后给出了测试平台的实际应用效果。     

非圆数控车削微进给机构光栅计数系统的研究

活塞的外形随着生产的发展而不断改进,进行非圆活塞数控车削时,车刀由微进给机构驱动,微进给机构的性能决定了加工精度.为控制微进给机构,需要精确测量其位移,因此就需要配备一套能够测量高速、往复运动的光栅计数系统.本文开发的计数系统使用CPLD技术,可以提高系统的集成度与运行速度.光栅的电信号通过后续电路进行倍频后,提高了可控精度,计算机通过锁存与选通电路读入数据.实验的结果经过分析,符合生产的要求,验证了在光栅计数系统中采用CPLD技术的可行性与正确性.     

高速高精度数控进给驱动的机电联合系统仿真

结合C++语言、Matlab软件和ADAMS软件,从整体上设计了一种复杂机电系统仿真方案,建立了数控进给驱动系统的机电联合仿真平台。该仿真方案包括了复杂运动指令的生成、交流伺服控制和多体系统动力学。利用所建立的联合仿真平台对数控进给驱动动态特性进行了仿真分析,并与实验结果进行了对比,最后对两种典型的加减速指令方法进行了仿真比较。表明该仿真平台能够分析和评价高速高精度数控进给驱动的整体动态特性,为数控进给驱动的整体设计提供参考。     

轨道式数控切割机的双驱动控制

为解决宽跨距轨道式数控切割机给进抖动问题,本文用８０Ｃ１９６ＫＣ单片机和ＰＷＭ直流伺服组成一种以双电机同时驱动Ｚ轴的控制系统。单片机在完成Ｘ,Ｚ方向精插补的同时协调Ｚ方向两电机的同步运动,取得了满意的控制效果。     

基于FEM的滚珠丝杠进给系统动态性能分析

用有限元法对一台数控龙门镗铣床滚珠丝杠进给系统的动态特性进行分析,探讨了有限元模型中结合面的建模方法.通过模态分析和谐响应分析,得出了机床进给系统固有频率和振动特性,为进给系统的结构优化和动态性能的提高提供可靠的依据.通过实验证明了有限元分析结果的正确性.     

数控机床双丝杠驱动直线进给系统静动态特性分析

双丝杠驱动进给系统在高速、高精和重载的机床上的应用日益广泛,其静动态特性的好坏对机床性能的影响十分突出。以数控机床双丝杠驱动直线进给系统为研究对象,用有限元法对其静、动态特性进行分析,并与单丝杠驱动直线进给系统进行对比。分析和对比结果表明:相对于单丝杠进给系统,在丝杠截面积相同情况下双丝杠进给系统静态刚度提高(34~37)%,沿丝杠轴向振动的振型下的固有频率提高21.2%,绕工作台法向的扭转振型下的固有频率高出34.1%,轴向薄弱环节下的共振频率亦高出21%。     

数控实验测试装置的性能分析

分析了HED-21S型数控实验测试装置的主要技术指标,阐述实验装置的工作内容,作了性能分析.数控系统采用了模块化和柔性化的设计,掌握数控综合实验测试系统控制原理、电气设计、工艺布局、安装调试及维护等方法,则能够模拟工业化生产过程,达到生产车间现场同样的实训效果.     

球轴承动态性能仿真与测试

介绍用Adams进行滚动轴承仿真的建模方法、仿真内容及仿真中的关键技术;叙述了球轴承动态性能测试的内容、方法及相应的信号处理。并较全面地总结了滚动轴承设计和制造工程中动态性能的研究。     

复合驱动重载进给工作台系统的建模及仿真

提出了采用电动机驱动丝杠与液压缸联合实现复合驱动进给工作台方式,即电动机驱动实现精确定位,液压系统实现动态卸荷。建立了复合驱动工作台的力学模型,并对模型进行了数值仿真。结果表明,采用复合驱动的方式可实现重载条件下电动机驱动的动态卸荷,可有效解决在重载条件下工作台的精确定位问题。     

高速数控铣床关键部件动态特性的测试与分析

通过对高速数控铣床关键部件的模态试验的动态特性分析,了解数控铣床整机结构的固有特性,得到机床系统的模态参数和模态振型,找出影响机床动态特性的主要薄弱模态,为机床结构的动态改进设计提供参考依据和改进目标。     

数控机床进给系统传动刚度变化对运动精度稳定性的影响规律

数控机床在整个加工空间中的不同位姿下,其运动精度的变化对机床的工作精度与效率的提高有着重要影响。定义运动精度稳定性,并提出利用闭环传递函数的灵敏度研究数控机床运动精度稳定性的方法。建立双惯量进给系统模型,针对解析求解的复杂性,使用渐近线近似法求取闭环传递函数关于传动刚度的灵敏度函数,揭示半闭环/全闭环下灵敏度函数的显著不同;在此基础上,根据典型运动误差相关指令的频谱分布特点,分析传动刚度变化对稳态跟随误差、准停过程振动超调量、圆运动半径误差的影响规律。发现其中指令频宽与控制带宽的比值为主导因素,即仅当指令频宽接近控制带宽时才有显著影响,其他重要的影响因素为控制结构(半闭环/全闭环)和控制带宽与机械共振频率的比值;以系列仿真验证了上述影响 规律。     

数控机床进给伺服系统惯量的分析与计算

数控机床进给伺服系统的惯量是影响其系统性的重要因素,对数控机床进给伺服系统惯量进行了分析与计算,并强调数控机床进给伺服系统须惯量匹配。     

圆光栅增量式光电轴角编码器性能自动检测方法

本文提出了一种对圆光栅增量式光电轴角编码器精度及性能参数进行快速、自动、动态检测的方法，对编码器在各转速范围内输出信号的主要参数如分度精度、频响特性、正弦性、正交性、每转信号周期数、脉冲信号占空比等的检测、评定作了介绍。     

基于时间序列的时栅数控转台动态建模研究

时栅运用到全闭环数控转台作位置检测传感器时,需采用时空变换算法将时栅的时域信息转换成空域信息。利用时间序列对时栅数控转台的动态特性进行建模,依据一系列过去测量值预测下一采样时刻角位移,将原本等时采样的绝对式角位移转换为全闭合数控系统需求的等空间增量式连续脉冲。介绍了动态模型选择标准、参数估计、模型检验的原理和算法。采用当前预测值对上一次预测误差进行实时修正,以消除累计误差保证测量精度。实验证明了采用动态模型预测算法能保证动态数控角位移测量误差控制在±3″以内,实现了精密动态全闭环角位移测量。     

CNC机床动态特性与S形试件轮廓误差映射关系分析

以双摆头五轴数控机床为研究对象建立了仿真模型,并对其准确性进行了实验验证。然后通过仿真分析揭示了S形试件轮廓误差在试件各分区的表现规律。基于机床动态特性与S形试件轮廓误差的映射关系,可以为实际加工中五轴数控机床动态性能参数的调整、机床性能评价及加工误差的溯源和辨识提供指导依据。     

数控车床样机定位精度及动态性能检测试验研究

应用激光干涉仪对数控车床样机的X轴和Z轴定位精度、实际进给速度和加速度进行动态测试,获得不同进给速度下的测试曲线,给出各轴的定位精度和最大加速度值。通过实验分析,建立理论进给速度与实际进给速度和加速度间的关系,得到实测速度与理论速度间的误差最小区段。     

数控铣床主变速箱传动系统耦合动态响应分析

综合考虑传动齿轮副的横向振动、纵向振动和系统扭转振动的耦合作用,利用集中参数法,建立某数控镗铣床主变速箱传动系统的弯-扭-轴-摆耦合动力学分析模型。应用MATLAB软件,计算了在考虑时变啮合刚度激励和误差激励下,数控铣床主变速箱传动系统的动态响应。     

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。     

数控机床多能量源的动态能耗建模与仿真方法

机床能量消耗过程的评估和分析是机床能效优化研究的基础。现有研究提出的机床能耗模型主要是静态能耗模型,少数对机床动态性能耗的研究又主要集中在机床运行状态的动态性的建模,缺乏对机床能量源特别是数控机床多能量源的动态性能耗的研究。针对数控机床能量源多、加工任务及加工参数动态变化等特点,提出了一种数控机床多能量源的动态能耗建模与仿真方法。对数控机床能耗过程的动态性进行分析;在此基础上,结合面向对象着色赋时Petri网(Colored timed object-oriented Petri net,CTOPN)和虚拟部件方法建立数控机床多能量源动态能耗模型,其中CTOPN模型用于描述数控机床能耗过程机床和多能量源运行状态的动态特性,虚拟部件方法用于描述数控机床多能量源受加工参数影响的动态特性;通过CTOPN中"变迁"蕴含的信息来驱动虚拟部件模型实现对数控机床多能量源的动态能耗特性的建模。案例分析结果证明了该方法的可行性,上述模型可为数控机床动态能耗的预测、综合的能耗特性分析以及定量的能耗影响因素分析提供一种基础支持,具有较广阔的应用前景。