数控机床伺服参数优化技术研究及应用

给出数控机床伺服控制系统三闭环控制结构,介绍每个控制环的控制原理。给出伺服参数优化流程,以及速度环、位置环和圆度优化的具体测试项目、伺服参数和优化方法。根据三轴立式加工中心存在的问题,进行了单轴伺服参数优化和圆度优化,给出了优化前后伺服参数和控制性能的对比。优化后三轴立式加工中心的加工节拍减少了2.3 s,圆插补加工误差减小到10 μm以内。     

数控转塔冲床冲头高速定位精度调整方法及技术分析

论述数控冲床伺服轴在高速定位应用上的几种调整方法和技术分析,主要通过调试实验数据介绍在高速送进时为了提高伺服轴定位精度在驱动系统的位置环、速度环和电流环各环节采用的方法和技术,使读者了解除了应用一般性的轴参数,在高速定位中还须在各种细节上做进一步调整。     

基于Startup TOOL的840DSL驱动系统优化

为了使机床的伺服参数与机械性能达到最佳匹配,通过对机床伺服参数进行优化调节,提高了机床的动态特性和加工精度。针对840DSL的SINAMICS驱动系统,利用Startup-Tool工具及系统自带的优化功能对伺服参数进行手动优化,通过频率响应、阶跃响应、参考模型、前馈、TRACE、圆测试等实现速度环和位置环的优化,提高了机床的加工精度和伺服性能。     

多轴数控机床伺服参数优化方法研究

数控机床在实际生产中,各轴伺服参数调整不好将影响机床的加工精度。为提高多轴联动中各轴伺服参数的匹配性,推导三轴数控机床加工轮廓误差的计算方法,分析三轴数控机床各轴进给系统伺服参数对轮廓误差的影响,提出2个进给轴之间伺服参数匹配方法。以人字齿的加工为例,对比了参数优化前后的实际加工轨迹,参数优化后人字齿的轮廓误差由优化前的300 μm减小到100 μm,各轴伺服参数匹配能够有效提高数控机床的加工精度。     

基于RSM与FEM的环件径-轴向轧制的动力学参数联合优化

针对Inconel 718合金环件径-轴双向轧制过程,应用响应面法(RSM)和有限元法(FEM)对径-轴双向轧制的主要动力学参数进行了联合优化。为了综合考虑环件的成形质量,以环件热力参数的均匀性、体积损失系数及轧制力作为优化目标,建立了有限元模拟与响应面法相结合的二阶响应模型。基于模拟结果及响应模型,系统分析了各个变量对环件最终成形质量的影响规律,得到了最优双向轧制的动力学参数组合。     

集成结构振动油缸的伺服阀参数分析

结晶器振动装置是连铸生产线的核心设备。对伺服阀-振动油缸集成结构进行理论分析,针对存在的伺服阀结构参数难以确定的实际问题,提出了确定阀口参数的分析方法,并对选定的参数进行了动力机构及负载轨迹的匹配分析,结果表明:通过这种分析方法确定的伺服阀口参数满足实际工况要求。     

超声振动辅助微塑性成形系统设计与开发

针对微塑性成形工艺过程对位移、力等参数精确控制的要求,分析了超声振动辅助成形系统的设计要点,提出了关键设计参数。超声振动辅助微塑性成形系统由机床本体系统、超声振动系统和伺服控制系统等主要单元组成。机床本体设计参考四柱液压机结构形式,采用两端固支梁和压杆的简化模型,计算得到主要结构尺寸,并用ABAQUS验证其刚度。通过选用匹配的超声发生器和换能器,满足成形过程中的超声振动要求,利用理想变截面杆纵振波动方程设计变幅杆结构,并用ABAQUS进行变幅杆模态分析,确保设计振幅满足要求。伺服控制系统采用可编程多轴控制器PMAC卡控制伺服电机,通过光栅尺和力传感器反馈实现高精度的位置及成形压力控制。通过测试证明在纯铜压缩试验中叠加超声振动,成形压力显著降低,成形精度达到4μm。     

线性摩擦焊设备液压伺服系统的设计

液压式线性摩擦焊是将电液伺服控制技术运用到线性摩擦焊接领域的一种先进制造技术.分析线性摩擦焊设备的工作原理,针对系统工作状况设计了一套液压伺服系统,采用一个小流量的伺服阀在振动过程中实现实时位置闭环控制,振动停止后将振动缸位置精确定位是该系统的设计特点.同时针对液压系统中关键元件振动伺服阀进行了大量的设计计算、对比及仿真实验,从而选出适合该系统的伺服阀.该液压系统的设计为线性摩擦焊设备的研制提供了参考.     

液压激振技术在铁路捣固装置上的运用与分析

根据捣固车用捣固装置的特点,在明确捣固装置激振原理和可行方案的基础之上,针对可实现液压激振的几种方式进行深入研究和可行性分析,通过对比其激振原理、结构形式、可靠性、可行性等,最终选取伺服阀+伺服缸组合实现液压激振的方案设计。基于伺服阀+伺服缸总体方案以及捣固装置振动要求的参数,对伺服液压激振驱动方案的设计选型、计算进行详细阐述。该设计方案为我国新型捣固装置的研发及应用提供了参考。     

为数控机床增加第四轴的改造

从总体方案设计、数控分度头选型、伺服系统的选择、A轴回零、机床参数和伺服参数的设定与调试、优化及试运行等方面,介绍VMC600三坐标数控机床多轴化改造的具体过程.实践结果证明:改造后的四轴联动加工中心机床性能稳定、实用可靠.     

三菱数控系统伺服参数调整技术研究

根据三菱数控系统伺服驱动器的特点,开发了用于三菱数控系统伺服调整的测试分析系统,研究了三菱数控系统伺服参数调试的新方法.在传统伺服调整过程中,增加了伺服环运动性能的图形交互功能,对伺服调试过程是一个有益的反馈和补充;速度环参数调试过程和实验结果表明,通过图形反馈信息进行伺服特性参数调整具有更高的效率和精度.     

五轴联动电火花成形机床数控系统的研制

在自行研究设计的八轴运动控制板平台上,针对电火花成形加工的特点,开发了五轴联动电火花成形机床专用数控系统。分别介绍了系统的硬件构成、软件框架结构、伺服控制的PID算法及关键参数的设定方法。     

晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的振动抑制

晶圆级倒装装备中伺服直驱轴由于机械振动因素的存在,导致伺服系统的带宽难以满足设备中伺服直驱轴高加速度与高精度的使用情况。为了抑制振动、提高伺服系统的带宽,设计一款陷波滤波器并将其应用在晶圆级倒装装备的伺服控制系统中,通过实验,证明经过滤波器处理之后的伺服直驱轴的带宽大大提高,并且其稳态误差在微米量级时其整定时间也能低至毫秒级别。     

力反馈式电液伺服阀的参数优化

在力反馈式伺服阀初步设计之后,伺服阀的各个参数往往不是最佳的,在此基础上利用多目标优化的设计方法,应用MATLAB软件的优化工具箱进行编程优化,选取对力反馈式电液伺服阀动态性能影响较大的8个基本参数进行优化,在保证伺服阀稳定的前提下增加伺服阀的频宽,即提高伺服阀的快速性.笔者以国产的QDY电液伺服阀为例进行参数优化,优化后电液伺服阀的快速性和稳定性都得到了不同程度的提高,并利用仿真结果验证了优化设计的有效性.     

液压伺服控制结晶器非正弦振动技术发展简介

本文介绍了液压伺服控制的连铸结晶器非正弦振动技术的国内外发展情况，并对控制系统的构成、非正弦振协的波形函数及铸机的主要技术参数尤其是振动参数进行了详细的论述。     

基于伺服压力机的板料成形研究现状与发展趋势

伺服压力机作为新一代的成形设备在板料成形领域正日益发挥重要作用。本文介绍了伺服压力机的技术特点,并面向冲裁、弯曲、拉深等典型板料成形工艺综述了伺服压力机在降低生产成本、优化工艺和提高产品质量方面的研究进展。此外,针对伺服压力机可设置保压及滑块运动精确可控的优点,综述了其在高强钢热冲压等复杂热成形过程中的应用。最后,对伺服压力机在板料锻造成形工艺上的应用与发展进行了展望。     

单伺服电机驱动连铸结晶器非正弦振动技术

针对电液伺服驱动的结晶器非正弦振动装置系统复杂、设备昂贵、维护费用高等问题，提出一种伺服电机-偏心轴-连杆驱动的结晶器非正弦振动技术。首先，阐述了伺服电机-偏心-连杆驱动实现结晶器非正弦振动的原理；其次，给出了实现结晶器非正弦振动时伺服电机转动规律的推导方法，并针对具体的非正弦振动波形函数，推导了伺服电机的转动规律表达式；最后，在实验室的试验样机上进行振动试验，结果表明，采用伺服电机-偏心-连杆驱动系统，能够准确地实现结晶器非正弦振动波形，设备运行平稳。本研究提出的结晶器非正弦振动技术可以大幅度降低设备成本和维修费用、延长设备维修周期，提高设备稳定性，有助于提高铸坯质量及拉坯速度，具有很大的推广价值。     

数控机床伺服参数设定与调整

数控机床伺服系统调整的好坏,极大地影响了机床的加工性能.数控机床伺服调整主要是抑制机床振动和调整加工精度.基于FANUC数控系统,介绍了伺服调整软硬件的连接,伺服参数的设置和伺服参数调整的具体操作方法.     

基于高质量和低振动的铣削参数优化方法研究

针对数控铣床在切削过程中产生的振动对工件表面质量的影响,提出以低振动和高表面质量为优化目标,对切削参数进行优化。以VDF-850A铣床为研究对象对45号钢进行铣削正交试验,通过建立振动采集系统,采集振动信号提取振动特征值并测量工件表面粗糙度值,应用最小二乘法拟合数据建立了振动和粗糙度数学模型。利用层次分析法确定两目标函数权重,使用平方和加权法对两目标函数加权拟合成综合目标评价函数,运用粒子群算法优化切削参数。试验结果表明:应用粒子群算法优化后的切削参数进行加工可有效的降低振动和提高表面质量。     

数控高效蜂窝磨削加工设备及工艺

针对航空发动机蜂窝环形密封件磨削加工的工艺要求,开发了6轴数控电火花蜂窝磨削加工专用机床,由计算机对加工电参数、伺服过程及工艺规准进行自动控制,得到了高效、精密的加工效果。