基于Renishaw的数控机床定位精度和动态性能的研究

阐述了用Renishaw激光干涉法测量误差的原理,并且通过计算机控制的误差补偿系统对数控机床的定位误差进行补偿,实验结果表明这种方法可以大幅度提高数控机床的定位精度.通过分析数控机床机械传动部件的数学模型,得出数控机床进给系统低速爬行的原因,并提出了提高数控机床低速进给运动的平稳性和运动精度的措施.     

基于PMAC数控机床定位精度控制研究

数控机床定位精度和重复定位精度直接影响数控机床的加工精度。通过分析影响数控机床定位精度的原因,利用系统螺距误差补偿方法对数控机床进给系统的定位精度进行补偿。试验结果表明：该误差补偿策略显著提高了系统的位置精度和运动精度,为提高机床的加工精度奠定了基础。     

基于VC的数控机床进给系统设计及有限元分析

在VC++平台上集成数控机床进给传动系统设计和基于ANSYS的有限元分析。讨论了VC编程实现进给传动系统设计的关键技术问题。通过VC封装APDL命令流和前台调用ANSYS完成数控机床进给传动系统的有限元分析,有限元分析的结果一方面回代到VC再次校核进给传动系统的静、动态特性以弥补传统设计方法可靠性不足的缺陷,另一方面为数控机床提高运动精度及合理使用提供参考依据。     

基于LabVIEW的精密数控机床进给系统实验台的构建

针对数控机床进给系统进给运动中产生的振动直接影响数控机床的定位精度和加工精度,导致故障率升高等问题,构建了基于Lab VIEW的数控机床进给系统实验台。采用交流伺服电机作为动力源,用滚珠丝杠螺母副、滚动直线导轨等构成其传动部分,使用脉冲式运动控制卡作为上位机,用Lab VIEW软件实现对电机的驱动与控制。实验结果表明,实验台实现了对刀架的速度、行程的精确控制,为后期数控机床进给系统的实验分析打下了基础。     

数控机床进给系统产生爬行的机理分析

数控机床在低速进给时,产生非匀速爬行,对加工精度和零件表面质量非常不利.本文应用控制理论对机床进给系统的爬行现象进行了理论分析,建立了进给系统的数学模型,用有限差分法对模型进行了求解,在此基础上,系统地研究了产生爬行的各种条件及影响爬行的主要因素,提出了解决爬行问题的几种措施,指出降低导轨摩擦系数是克服爬行的最直接有效的方法.     

基于前馈控制的数控机床进给运动轮廓误差分析

轮廓运动控制是运动控制领域研究的重要课题之一,其广泛应用于数控机床与其它自动化运动控制系统中。由于位置伺服系统跟随误差的存在,导致直线和圆弧运动时产生轮廓运动误差。前馈控制是一种有效减小跟随误差的方法,已广泛应用于数控机床进给运动控制。文章研究了两轴匹配时前馈控制增益和前馈控制滤波器带宽对两轴轮廓运动精度,特别是圆弧运动精度的影响。结论对合理选择前馈控制参数,提高轮廓运动精度具有实际应用价值。     

球杆仪对数控机床切削参数的优化

主要利用球杆仪在不同的切削进给率下检测数控机床加工的圆度值,采用对比进给率和圆度值的折线图形的方法,分析了数控机床精度的差异,并进行切削参数的优化,提高了零件的加工精度,为从事数控机床编程与加工的人员提供了提高机械零件加工精度的措施。     

直线型气垫半悬浮导轨辐粗糙度取值的优化计算

从提高精密机床进给系统低速运动平稳的角度出发,阐述了气垫半悬浮导轨辐粗糙度取值的合理性与机床进给系统动态精度的关系。应用优化设计理论对气垫半悬浮导轨副粗糙度取值进行优化计算,制作了相应的应用软件。     

直线型气垫半悬浮导轨副粗糙度取值的优化计算

从提高精密机床进给系统低速运动平稳性的角度出发，阐述了气垫半悬浮导轨副粗糙度取值的合理性与机床进给系统动态精度的关系。应用优化设计理论对气垫半悬浮导轨副粗糙度取值进行优化计算，制作了相应的应用软件。     

镶装支承块式闭式静压导轨及阻尼

精密机床导轨的运动精度是直接保持精加工机床工作精度的主要环节之一。采用静压导轨可以减少摩擦阻力提高传动效率,导轨表面无磨损可以长期保持精度,而且运动平稳能实现低速无爬行缓进给。但是一般静压导轨的油腔直接在各导轨表面作出,势必提高了整个导     

数控系统位置误差的分析及参数补偿

数控机床的定位精度是确定数控机床加工精度的一项重要的技术指标,它表明数控机床各运动部件在数控装置的控制下,在运动中所能达到的位置准确程度。以FANUC-Oi系统为例,阐述了数控机床位置分析和参数补偿的具体原理及方法,并指明了在参数补偿中应注意的问题。     

模具加工用数控镗铣床的选型研究

数控镗铣床是一种重要的模具加工设备。对适用于模具加工的数控镗铣床在加工范围、机床精度、机床结构、主轴、机床进给机构、机床控制系统等方面进行了研究总结。提出了模具用数控镗铣床选型过程中的关键环节和各项关键参数。     

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。     

基于ADAMS的数控机床进给系统动力学仿真

为了分析机床进给系统在零件加工时对其精度影响,利用三维造型软件Solid Works建立数控机床进给系统的动力学模型;利用Ansys分别建立丝杠和工作台的有限元模型,将模型导入Adams,对数控机床进给系统进行振动仿真。结果表明:固定转速下,工作台在不同位置的振幅不同,改变转速其规律相近;在不同转速下,速度越大,工作台振幅越大,并呈线性关系。     

基于多体系统理论的车铣中心空间误差模型分析

数控机床的误差建模是进行机床运动设计、精度分析和误差补偿的关键技术,也是保证机床加工精度的重要环节.本文利用多体系统理论来构建超精密数控机床的几何误差模型,该模型简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差补偿和修正控制指令提供了理论依据.在机床实际应用中,可以利用由精密机床误差建模所推导出的几何位置误差来修正理想加工指令,控制机床的实际运动,从而实现几何误差补偿,提高机床加工精度.     

Feed speed scheduling method for parts with rapidly varied geometric feature based on drive constraint of NC machine tool

As the existence of rapidly varied geometric feature and during the NC manufacturing process of this kind of parts, the actual moving speed of the workbench of the NC machine tool cannot reach the feed speed set in the NC program timely due to the drive constraint of NC machine tool. Furthermore, the machine tool would vibrate violently with the drive constraint when employing the constant machining parameter to process the parts with rapidly varied geometric feature, which seriously restricts the improvement of processing this kind of parts with high quality and high efficiency. In order to manufacture such parts with high quality and high efficiency, a sub-regional processing method with variable machining parameters is proposed. Firstly, the generation mechanism of the machining error is studied, and its mathematical model is built. Then the change rule of the machining error influenced by the curvature and the NC programmed feed speed is found out. Finally, taking the drive constraint and the machining error requirement into account, the relationship between the programmed feed speed and the curvature is established, and the corresponding programmed feed speeds to different curvatures are obtained. Taking the NC machining of the edge line of spiral microstrip antenna, which is an equiangular spiral, for example, the experiment results show that compared with the machining result with constant machining parameter, the maximum machining error of the sub-regional processing method with variable machining parameters decreases by 35.51% and the average value of the machining error decreases by 46.65%. For another example, the clover rose line is machined and the processing quality is also improved. This study proves that the method distributing the programmed feed speeds based on the curvature variation can improve the machining precision and ensure processing efficiency, and provides an effective method to manufacture parts with rapidly varied geometric feature.     

伺服系统HRV控制对数控机床加工精度影响的研究

为了提高数控机床的定位、加工面和加工形状精度,缩短加工时间,提出了伺服系统HRV控制方法。阐述了数控系统伺服HRV控制的原理、作用和伺服HRV控制设定的方法。该HRV控制法大大提高了伺服各环节性能,从而提高了系统的控制精度。     

导轨速度对静压导轨承载性能的影响

竖直液体静压导轨是纳米数控精密加工机床关键装备,机床静压导轨的运动速度不仅对零件加工精度有影响,也对导轨油膜承载性能有影响。因此确定机床导轨最佳工作速度就十分有必要。以纳米曲面磨床静压导轨油膜为例,通过Fluent流体仿真,对导轨运动速度与油膜最高压力、最低压力、油膜承载力定量的研究得到:在相对静止状态下,油腔压力场呈对称分布;导轨的运动速度增加,会产生油膜承载的不平衡性;验证了油膜负压对导轨承载性能影响很小,可以忽略;提出了纳米数控磨床的最佳静压导轨运动速度范围为0~0.1 m/s及0.3~0.5 m/s;在该工作速度范围内导轨的承载性能较好。研究结果为精密机床闭式静压导轨的工作参数选定提供了一定的依据。     

数控机床进给系统伺服精度的分析及SIMULINK仿真

为了提高数控进给系统的伺服精度,分析了扰动作用下数控进给系统的稳态误差,并提出了用前馈控制的方法消除稳态误差的措施.通过SIMULINK仿真验证了此方法的正确性.     

模糊自适应PID在数控进给伺服系统的应用

数控机床的进给伺服控制是复杂的机电耦合系统,因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型。模糊Fuzzy控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点但稳态精度差,将模糊控制和PID控制相结合,设计了模糊自适应PID控制器,并将此应用于数控伺服系统的控制中,该控制器具有较完善的控制性能。仿真实验的结果表明,采用该模糊自适应PID控制器具有较高的稳定精度,较强的鲁棒性。