直线电机在数控机床上的调试

本文主要介绍了直线电机的工作原理及其驱动技术、直线电机进给驱动技术及在数控机床上的调试,直线电机进给驱动技术将是高速数控机床未来发展的方向。     

直线电机进给驱动技术在数控机床上的应用

简述了直线电机工作原理及其驱动技术,并且举例说明了直线电机直接驱动与传统数控机床"旋转伺服电机+滚珠丝杠"的传动方式对比具有的巨大优势.介绍了直线电机进给驱动技术在数控机床上的几个应用实例,指出直线电机进给驱动技术将是高速数控机床未来发展的方向.     

重型数控机床伺服驱动中的惯量匹配分析

在重型数控机床产业,伺服惯量匹配对进给伺服系统的动态性能有着非常重要的影响,文章搭建了数控机床进给伺服系统通用的全闭环仿真模型,以GMC1600H/2五坐标横梁移动龙门加工中心Y、Z轴为研究对象,分析了时域和频域下惯量比对单轴系统性能的影响以及Y、Z轴联动时不同惯量比对直线轨迹和圆形轨迹轮廓误差的影响,给出了直线加工和圆弧加工两种加工形式下较优的惯量比范围,并说明了在超过一定惯量比范围后,系统轮廓误差会呈现明显的波动,为数控机床伺服驱动中的惯量匹配提供了理论依据。     

直线电动机在数控机床中应用的特殊性问题研究

直线电动机不需经过任何中间转换机构就可直接进行直线驱动,是现代数控机床高速、高精度伺服系统进给驱动的理想部件.详细讨论了直线电动机在数控机床上应用过程中的特殊性问题,包括直线电动机的选型、与机床本体的结构对接、电动机的发热与冷却、导轨的选择和工作台的轻化等,还分析了直线电动机的端部效应、防磁措施、法向磁吸力和伺服控制策略以及其它一些相关的特殊性问题,并提出了相应的解决方法.     

基于IPSO的数控机床进给伺服系统PID参数优化

数控机床的高精度进给控制一般都采用永磁同步电机拖动的交流伺服系统,优化进给轴伺服系统PID参数对提高进给轴快速响应性、跟随精度和抗干扰性等均具有重要作用。针对数控机床高精度要求,文章提出了一种改进粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO),利用其对数控机床进给伺服系统模糊控制器(PID)的三个比例因子参数Kp、Ki、Kd进行优化,并在Simu Link环境中进行仿真实验,同时与人群搜索算法(SOA)、基本粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)进行对比。仿真结果表明,利用IPSO算法进行PID参数优化的数控机床伺服系统动态性能得到了很大改善,具有低超调量、鲁棒性强和高稳态精度等优点。     

数控机床进给伺服系统的性能分析

数控机床进给伺服系统是一个高精度的位置跟踪和定位系统,是数控机床的关键部分.建立了数控机床进给伺服系统数学模型,对其性能及影响性能的因素进行了分析,提出了保证机床正常使用的条件,具有一定的实际参考价值.     

基于ASGSO的数控机床进给伺服系统分数阶控制

为满足数控机床对加工精度的要求,针对交流永磁同步电机驱动的进给伺服系统在不同工况下存在的扰动、摩擦、变负载、惯性力矩等非线性问题,设计一种自适应步长的萤火虫算法(ASGSO)优化的分数阶PID控制器(ASGSO-FOPID)。FOPID控制器相比传统控制器动态性能突出,能够对非线性环节进行更好的控制。利用ASGSO算法全局搜索能力,获得最优数控机床进给伺服系统分数阶PID控制器参数。建立数控机床进给伺服系统模型,分别采用PSO-FOPID、状态转移STA-FOPID、ASGSO-FOPID控制进给伺服系统进行对比。仿真和实验结果表明：提出的ASGSO-FOPID控制器具有跟踪速度快、抗干扰能力强、精度高等优点,该方法能够有效地提高数控机床的定位精度和加工精度。     

直线电机在高速龙门五轴加工中心中的应用

介绍直线电机工作原理,阐述了与直线电机驱动相比传统滚珠丝杠副传动方式的优势。介绍直线电机进给驱动技术在高速龙门五轴加工中心的应用实例,提出使用直线电机存在的几点问题,指出直线电机进给驱动技术将是高速数控机床未来发展的方向。     

高精度数控机床进给伺服系统的模糊自适应PID控制

数控机床进给伺服系统是一个复杂的机电耦合系统。由于具有较强的时变参数特性、负载扰动和电机的非线性,很难给出控制系统的精确模型。基于数控机床进给伺服系统的数学模型,提出一种模糊自适应PID控制器的设计方法。将该控制器应用于数控机床进给伺服系统控制,可获得良好的控制性能。仿真结果表明：该方法不仅具有无静态失真,而且响应速度快、超调小。这种模糊自适应PID控制器具有较高的稳定性和精度。     

直线电机高速进给系统性能优化研究

高速切削技术越来越引起人们的关注。实现高速切削的关键技术之一,是开发具有高速能力的高性能数控机床。机床主轴的转速近年来有很大的提高,而机床进给系统大我仍采用滚珠丝杆传动的方式,使机床的最大进给速度受到限制,阻碍了机床高速性能的进一步发挥。本文介绍了一种采用直线电机直接驱动的机床高速进给系统。采用非线性系统稳定性分析的方法确定系统的参数,并对伺服系统性能进行实验研究。实验证明,用这种方法优化该类系统