基于PMAC的运动控制系统在微细电火花成形加工数控系统中的应用

根据PMAC运动控制器的特点,构建了基于PMAC的微细电火花成形加工运动控制系统的硬件和软件体系,讨论分析了基于PMAC的运动控制系统对微细电火花成形加工的影响,优化了系统伺服参数和加工运动参数.通过加工实例表明:基于PMAC的运动控制系统在提高加工稳定性和加工效率方面有着显著的优势.     

航发叶片加工机床转台预调角度研究

针对航空发动机叶片加工中传统转台存在正反转切换侧隙,导致其回转精度、重复定位精度和响应速度低,达不到航发叶片的加工要求的问题。文章介绍一种基于双斜齿轮正反转消隙及碟簧自动补偿的高速大扭矩高精度叶片加工机床转台。针对双斜齿轮正反转消隙机构,推导出传动系统误差计算的方法,以蒙特卡洛法为工具计算出常规安装转台的传动系统误差,从而确定预调扭转角度且以此调整双斜齿轮消隙机构,达到了提高转台正反转切换时的回转精度、重复定位精度及响应速度的目的。     

弧齿圆柱齿轮铣齿机的研制

在研究弧齿圆柱齿轮展成基本齿条及切齿方法的基础上,提出了弧齿圆柱齿轮切齿加工的双工位单面双铣加工方法。基于旋转刀盘加工原理,建立了弧齿圆柱齿轮齿面方程。基于双工位单面加工思想,设计了专用弧齿圆柱齿轮铣齿机,经过切齿加工验证,该机床具有加工效率高、可靠性高等优点。     

基于PMAC的高速电弧放电加工控制系统设计

针对高速电弧放电加工方法对机床加工设备的需求,基于PMAC运动控制器,开发一套高速电弧放电加工机床控制系统。该控制系统以工控机作为控制中心,采用满足高速电弧放电加工需求的功能控制软件;伺服控制平台采用PMAC运动控制器,以达到精确控制运动目的;以QT系统进行人机交互,并控制伺服运动系统、冲液系统和电源系统等完成其控制功能。通过制作系统控制柜与调试,得出设计的系统满足高速电弧放电加工需求。这为高速电弧放电加工方法的研究提供了参考。     

基于PMAC的齿轮测量中心控制系统的研究

提出基于PMAC的齿轮测量中心控制系统的总体设计方案。以PMAC运动控制器作为系统的核心控制单元,高性能驱动器作为四轴伺服驱动机构,高精度光栅作为位置检测机构,采集卡为数据采集系统,采用控制器模拟量输出的方式,构成全闭环控制系统。分析运动控制器和驱动器的位置环路和速度环路的控制系统,研究控制器所采用的PID-前馈滤波伺服控制原理,对其优势进行分析。完成测量中心的软件设计和软硬件对接。最后对齿轮样板的左齿面齿形数据进行测量对比,结果表明此控制系统满足测量要求。     

传动装置齿隙位置对伺服系统的影响

机电伺服系统的齿轮传动装置 ,其齿隙不仅影响系统的伺服精度 ,更影响系统的稳定性。本文分析了传动装置齿隙位置的不同对伺服系统性能的不同影响 ,并提出了减弱或消除齿隙影响的若干措施。     

基于Turbo PMAC的直线伺服电机改进PID控制策略研究

论述了Turbo PMAC运动控制器的性能及其开放式伺服控制功能;简述了直线电机的伺服控制策略;提出了基于Turbo PMAC的直线电机伺服控制算法;对算法中各个参数的作用做了详细的介绍,阐述了速度前馈和加速度前馈参数的性能及其调整原理.实验证明:使用带前馈的复合PID控制结构,可较好地补偿系统的跟随误差,从而提高系统的性能.     

数控玻璃刻花加工中心的同步控制方法与应用

分析了数控机床常用的同步控制方法。在结合多轴运动控制器(PMAC)协调复合运动原理的基础上，采用主从式同步控制方法，成功实现了玻璃刻花加工中心的五轴四联动。生产实践说明，这种多轴伺服同步控制既满足了加工精度，又节约了成本。     

快走丝复杂曲面线切割伺服系统设计

采用工件运动的方式进行复杂曲面线切割加工是个很好的选择,而对工件的三维空间定位伺服机构的精确控制是进行零件加工的关键.以研制的三轴联动高精度数控转摆摆工作台为基础,提出了基于多轴运动控制器(PMAC)的五轴联动线切割机床伺服控制系统.介绍了机床的总体结构和PMAC卡的PID控制算法.控制环节采用底层开发的开放伺服PID控制策略,利用PMAC TURNING软件对转摆摆工作台各轴的PID参数进行了调节并获得了合理数据.试验表明工作台获得了较好的稳态特性和动态特性,实现了工作台的精确位置伺服控制.为实现高精度复杂曲面线切割加工提供了有力支持.也为研制复杂曲面电火花线切割智能制造系统奠定了基础.     

基于PMAC的蜗杆砂轮磨齿机数控系统设计

对传统机械式无差动磨齿机进行数控化改造,选用PMAC运动控制器和工业控制计算机作为控制系统核心,与安川伺服组成全闭环控制;使用电子齿轮代替原来传统的蜗杆蜗轮分度机构,提高了加工精度;利用直线插补的运动方式,进行四轴联动,在该机床上实现切向差动磨削,提高了斜齿轮的加工精度。     

微细放电沉积金属微结构增材制造工艺及装备

提出了一种利用极间微细脉冲放电沉积实现金属材料微结构的增材制造方法。分析了该工艺方法的实现特点,确定了微细放电沉积加工的实现条件。开发了适用于微细放电沉积加工装备,并对其软、硬件系统进行了系统研究。硬件系统采用工控机配合PMAC运动控制器为控制核心,直线电机配合精密光栅尺实现精确运动控制。研究了放电沉积加工工艺间隙伺服策略,基于Visual Basic开发了模块化的软件控制系统人机界面,整合了关键功能模块。进行了微细放电沉积加工实验,确定了沉积加工工艺参数,获得了致密、连续的沉积材料,具有较高的成形精度。     

双辊夹持旋压成形装置伺服运动控制系统

针对多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置的应用要求,设计了基于运动控制器、交流伺服电机及其驱动器,以及PC上位机的"PC+运动控制器"形式的开放式伺服运动控制系统,并完成了该开放式伺服运动控制系统的硬件搭建和调试。对以双辊夹持旋压成形法兰边作为该开放式伺服运动控制系统的测试工艺开展了测试试验,完成了测试工艺下双辊夹持旋压成形装置的运动轨迹规划,建立了相应的运动方程,并通过Visual C++6.0进行了测试试验的运动控制程序编写。试验证明:该开放式伺服运动控制系统可以平稳地控制双辊夹持旋压成形装置按照设计的运动轨迹进行运动,并完成对应的成形任务。     

基于改进HHT的双电机消隙状态动态定量评价技术

双电机消隙这一技术的引入为重型数控机床进给系统的高精度传动提供了一种可靠的解决方案。针对目前双电机消隙动态定量效果评价方法缺乏的问题,提出了基于改进HHT的双电机消隙进给系统消隙状态定量识别技术。以进给系统电流变化作为检测技术,实现在不干扰生产的同时获得高信噪比的测试信号。以EEMD和Hilbert局部能量谱对传统HHT进行改进并作为电机电流信号处理技术,解决了电流信息的非平稳和非高斯分布问题,实现了对双电机消隙的消隙状态进行定量化识别。仿真和实验验证了该方法的有效性。     

负压力角弧齿离合器铣齿机关键结构设计与加工仿真

负压力角弧齿离合器因承载能力强、啮合性能好、传动可靠性高等优势,被广泛应用于重型卡车驱动桥主减速器总成中。对负压力角弧齿离合器加工用的专用铣齿机的关键部件设计技术进行研究,构建铣齿加工数学模型,根据加工特点开展刀具箱、工件箱的结构功能分析,基于仿真软件建立等效机床模型,编制加工程序完成凸面齿与凹面齿的加工仿真与分析,验证了铣齿机设计方案的正确性。     

基于插入型重复控制器的直线伺服系统设计

针对数控机床要达到高速高精度切削的要求,在实际加工中,常需在有限行程中作连续性的周期运动,这就要求对周期性轨迹具有跟踪能力和对周期性扰动具有抑制能力。直线伺服控制系统的基本要求是控制器的设计应有调节能力。分析直线电机伺服控制系统的周期运动特性,利用重复控制理论设计了一种具有实用性的插入型重复控制器,以消除周期性参考输入的稳态跟踪误差。并对直线伺服电机驱动的凸轮加工中心进行了仿真研究,结果表明:所提出的控制方案是有效的,大大提高了系统跟踪精度。     

双电液伺服马达同步模糊控制系统的研究

本文针对液压伺服系统所具有的非线性特点，提出了一种基于模糊控制的双电液伺服马达同步系统，通过模糊控制器来补偿同步通道的非线性和时变性所导致的同步误差，为了提高模糊控制器的补偿效果，采用了可以按照同步误差大小自动在线调整模糊控制规则的模糊自适应控制器。仿真结果表明，该方法具有较高的同步控制精度。     

高频群脉冲电解加工控制系统研究

介绍了高频群脉冲电解加工的控制系统，其核心部件由PMAC运动控制器和PCL-818HD多功能数据采集板构成，主要功能包括控制工具阴极进给、极间加工间隙及短路保护等。实验表明，该控制系统能保证加工的高精度、稳定性及可靠性。     

玻璃刻花加工中心的伺服滤波器参数调节和优化

本文在介绍多轴运动控制器(PMAC)伺服滤波器工作原理的基础上，详细分析了玻璃刻花加工中心的反馈参数(比例、积分和微分增益)、前馈参数(速度前馈增益和加速度前馈增益)的调节方法。经过大量生产实践证明，通过上述参数调节和优化，可以有效的减少伴随误差，提高加工精度。     

基于PMAC快速PID整定与精度补偿研究

数控系统中动态性能与定位精度决定了加工质量及效率,为满足磨床数控系统控制要求及加工精度,研究快速整定PID方法及提高定位精度补偿方式,基于PMAC运动控制器搭建五轴数控工具磨床的全闭环伺服系统。针对伺服系统动态性能差、跟随误差较大等问题,阐述了基于PMAC的前馈-PID陷波滤波器伺服算法,提出了快速PID整定方法。针对定位精度差的问题,论述了定位补偿原理及方式,使用激光干涉仪进行目标点测量后制作螺距补偿和反向间隙补偿表。结果表明,PID整定方法得当,五轴磨床的动态响应性能良好,跟随误差大幅度减小;定位补偿措施合理,定位精度和重复定位精度大幅度提高,达到设计要求的3μm以内。     

肘杆式压力机数控系统的研发

分析了肘杆式压力机的非线性运动特性与数字控制的要求及优点.比较了常用控制方式的优缺点,得出了肘杆式锻压机的控制图,并用PMAC运动控制器和工控机实现了锻压机的控制.该数控系统的上位机软件包括控制系统软件和编程系统软件.控制系统软件包含手动控制、在线仿真加工、实时加工和周边接口控制等模块,而编程系统内包含机构管理、模具管理、加工曲线管理和其它管理等模块.该系统目前在肘杆式伺服压力机KS630上使用.