X-Y数控精密工作台进给伺服系统摩擦误差的分析

针对一个具体的X-Y数控精密工作台,建立了一种考虑摩擦影响的进给伺服系统数学模型.工作台中的摩擦力是借助二维混合摩擦模型来预测.通过MATLAB仿真模拟与采用球杆仪测量结果比较,分析了工作台在不同工况下做圆运动换象限时误差轨迹出现的尖峰突起现象,进而得到了进给速度及进给半径对摩擦所造成的轮廓误差产生影响的结论.     

高速、高精度数控伺服工作台摩擦误差的研究

建立了一种考虑摩擦影响的PID控制下的高速、高精度进给伺服工作台的数学模型。伺服机构中的摩擦力是采用一种“两维混合摩擦模型”来描述的。该模型可以根据滑动速度、表面接触物体的油膜厚度等计算摩擦力。通过数值仿真与实际测量 ,在大范围的工况下 ,研究了圆运动过象限时出现凸起的误差现象。通过计算与试验结果的比较 ,证明了提出的考虑摩擦影响的数学模型能够精确地模拟PID控制下的高速、高精度进给伺服工作台的动力学过程 ,能够正确地预测进给运动过程中摩擦误差大小及特征。     

导轨摩擦对五轴机床精度影响的仿真及实验研究

龙门五轴机床导轨的摩擦会影响进给和定位精度,导致不同步误差增大,影响工件的加工精度。以滑动导轨摩擦因数为变量采用Workbench对龙门五轴机床进行瞬态动力学仿真研究,分析干摩擦条件下摩擦对机床精度的影响,并通过试验台激光测量证实zig-zag运动误差的存在。结果表明:导轨的摩擦因数变化会引起机床加工误差,随着摩擦因数的增大各方向误差几乎成倍地增大,摩擦因数在0~0.2范围内误差有规律地由大变小,但摩擦因数为0.3时,误差变化无规律可循;激光干涉仪实验测量结果表明,五轴机床运动时运动误差角度随路程增长而变化,说明X方向存在不同步误差,Y方向有左右摇摆误差等。     

导轨摩擦对五轴机床精度误差的仿真分析

龙门五轴机床导轨的摩擦会影响进给和定位精度,导致不同步误差增大,影响工件的加工精度。以滑动导轨摩擦因数为变量采用Workbench对龙门五轴机床进行瞬态动力学仿真研究,分析干摩擦条件下摩擦对机床精度的影响,并通过试验台激光测量证实zig zag运动误差的存在。结果表明：导轨的摩擦因数变化会引起机床加工误差,随着摩擦因数的增大各方向误差几乎成倍地增大,摩擦因数在0~02范围内误差有规律地由大变小,但摩擦因数为03时,误差变化无规律可循;激光干涉仪实验测量结果表明,五轴机床运动时运动误差角度随路程增长而变化,说明X方向存在不同步误差,Y方向有左右摇摆误差等。     

基于预滑—动态摩擦力矩估计模型的自适应前馈补偿方法

根据数控交流伺服工作台进给系统从静止到宏观运动的过渡时间,和零速度时刻的指令加速度大小呈反比关系,区分摩擦力矩的预滑动区和滑动区,由此提出基于力矩值估计的摩擦补偿方法;在设定指令加速度后,基于命令力矩值的摩擦力矩模型,不需要测量速度就可以补偿工作台进给系统中的摩擦。同时,考虑到参数的不确定性,设计非线性摩擦自适应控制方案,对其稳定性进行理论证明。在交流伺服工作台进给系统上对基于摩擦力矩值估计的自适应前馈补偿方法进行验证。试验结果表明,基于预滑—动态摩擦力矩估计模型的自适应前馈补偿方法能实现在不同指令加速度下对期望轨迹的跟踪,并能大大提高系统的跟踪精度。     

基于温度场和变形场的数控机床进给系统热误差分析方法研究

为了研究在数控机床加工过程中热误差对加工精度的影响，根据Z轴进给系统的实际组成结构，构建了数控机床Z轴进给系统的三维结构模型，在此基础上分析Z轴进给系统丝杆传动部分温度场和变形场的产生机理，提出一种考虑温度场及变形场对机床进给系统热误差产生影响的研究方法，并通过实验数据证明该方法构建的模型具有较高的准确性。     

小型精密X－Y工作台误差的理论分析及补偿

从理论上分析了小型精密ｘ－Ｙ工作台的各种误差。针对这些误关，给出一些确实可行的措施来减小机械系统的误差；用软件对系统的几种误差进行了补偿。在此基础上，讨论了工作台开环系统及闭环系统的精度。提出了测量导轨直线性误差的新方案，使测量方法的原理误差降低到完全可以忽略不计的程度。     

磁悬浮微进给机构研究

导轨副的摩擦和磨损影响机构的进给精度 ,摩擦产生的金属粉尘使微进给机构不能满足超洁净制作环境要求。磁悬浮技术应用于微进给机构 ,可消除摩擦。结合直线电机能实现零传动的特点 ,分别设计了磁悬浮轴承形式和磁悬浮导轨形式的两种微进给机构 ,分析了它们的特点 ,阐明了进一步改善的方向。理论分析计算该微进给机构在垂直及水平方向的误差可控制在± 1 μm内 ,在水平方向能实现亚微米级进给精度     

龙门磨铣床工作台进给装置的设计

介绍了工作台进给装置设计计算的主要内容，表明龙门磨铣床设计进给箱性能的可靠性。     

进给系统机电耦合仿真建模与误差影响规律分析

由于各种原因引起的复杂机电耦合现象对机床进给系统的动态精度有着重要的影响。进给系统作为加工中心的重要组成部分，其动态特性会直接影响到加工中心的加工质量和效率，因此对于加工中心进给系统动态性能的要求也越来越高。为了研究进给系统机电耦合作用下的动态特性，同时对滚珠丝杠进给系统进行动力学建模与三环伺服控制系统建模，对进给系统动态响应误差影响规律进行分析。首先利用Simulink仿真工具建立进给系统的动力学仿真模型；接着在所构建的机电联合Simulink仿真模型中，综合考虑了系统三环控制参数、丝杠间隙、速度、加速度等因素对系统跟随误差的影响；最后通过所搭建的单轴伺服进给系统实验平台进行了验证，明确了速度、加速度与跟随误差的相关性。