数控机床高精度轨迹控制的一种新方法

针对数控技术和装备向高速高精度发展的需求,研究开发了一种新的高精度轨迹控制技术。其核心内容是以高频高分辨率采样插补生成刀具运动轨迹,通过新型转角—线位移双位置闭环控制保证希望轨迹的准确实现,并以信息化轨迹校正消除机械误差和干扰对轨迹精度的影响,从而保证所控制的机床可在生产环境中长期高精度运行。由此构成的新型数控系统已在多种国产数控机床上进行了应用,取得了良好效果。     

信息化轨迹控制在高精度数控机床上的应用

针对数控技术向高精度发展的需求,开发了一种新的高精度轨迹控制技术。以信息化轨迹校正、消除机械误差和干扰对轨迹精度的影响,从而保证加工精度的准确。     

数控机床的高速高精度轨迹控制技术

采用高频高分辨率采样插补生成刀具运动轨迹，和通过新型全闭环位置控制保证希望轨迹的准确实现，并以数字化信息传递实现系统的有效集成，由此构成的高速高精度轨迹控制系统已在多种国产数控机床上进行了应用，取得了良好效果。     

高速高精度数控机床的轨迹控制

介绍了以高频高分辨率采样插补生成刀具运动轨迹，通过新型转角一线位移双位置闭环控制保证轨迹具有所希望的精度，并以信息化轨迹校正消除机械误差和干扰对轨迹精度的影响，从而保证机床长期高精度运行。     

高精度数控机床伺服系统控制原理研究

讨论和分析了数控机床伺服系统的闭环和半闭环控制;并讨论数控伺服系统所采用的先进双闭环控制理论,弥补了单一控制方式的不足,表明了其不仅具有高精度的位置控制功能,而且还有极高的稳定性和易调试性;另外,采用了先进的光栅反馈补偿装置,使机床具备了超精密的定位和轨迹跟踪功能,能实现大型光学零件的超精密加工.     

数控机床的经济化高精度控制

为实现低成本高精度自动化加工,提出了数控机床的经济化高精度控制方法和基于该方法的闭环驱动控制系统。由此构成的新型数控机床,其成本与普通经济型数控机床相当,但却具有高档全闭环数控机床的加工精度。数十例实际应用证明,这种新型机床在复杂精密零件加工方面具有良好效果。     

数控机床高精度感应同步器的调整方法

某型号五坐标四联动加工中心的数控系统采用FANUC－６M系统，伺服系统采用全闭环控制。２００１年４月该机床发生４３４＃报警，经检修后确认Z轴感应同步器滑尺（INDUCTOSYNSLIDER）损坏，由于该机床的技术资料中没有说明感应同步器的安装调整方法，使我们在更换备件时遇到了较大的困难。通过查阅大量相关技术资料及反复探索和实践，总结出一套合理实用的调整方法，圆满地解决了问题。故障成因及分析故障现象是Z轴感应同步器滑尺内表面下半部及下端面带塑料薄膜的绝缘铝箔被磨损、划伤，且其正弦和余弦绕组已相互导通。经检修发现…     

一种高精度数控机床

现代自动加工领域中，愈来愈多的专用数控设备被普遍应用于各加工领域。但是各个厂家购置的数控设备且不谈价格的昂贵，仅从性能方面而言也未必得到充分有效的利用。     

复杂参数曲面高精度刀具轨迹规划算法

在对等残余高度刀具轨迹规划算法加工参数曲面研究的基础上,提出带有误差补偿值的复杂参数曲面高精度刀具轨迹规划算法——高精度刀轨误差补偿算法。通过分析刀触点及与之相应的相邻路径上的粗、精刀位对应点间的关系,引入误差补偿值以提高精对应刀位点的求解精度,得到经过合理简化的误差补偿值表达式,并得出粗、精对应刀位点与理论刀位点的距离误差表达式。高精度刀轨误差补偿算法可以在满足插补运算实时性要求的前提下,使相邻轨迹上与刀触点相对应的刀位点的参数值计算精度得到极大提高,进而提高复杂参数曲面的加工刀具轨迹精度。以使用平底铣刀为例进行仿真加工,结果表明高精度刀轨误差补偿算法适合进行对复杂参数曲面的高精度加工。     

高速切削加工技术在数控机床中的应用

阐述了高速切削加工技术在数控机床中的应用现状,对比国际和国内的区别,高速切削机床的要求及其特点,发展趋势.     

Self-adjustment computing method for time-partition interpolation in motion trajectory control of CNC machine tools

For time-partition interpolation in computer numerical control of the motion trajectory of a machine tool, the trajectory in a sampling cycle is approximated by a line segment from the current position of the tool to another on the expected trajectory; and locating the terminal of the line is the goal of the interpolation. In this paper, a self-adjustment computing method applicable to any explicit curve type is proposed. With the method, the terminal of the linear moving path in a cycle is first estimated by the motion information in the previous cycle, then adjusted according to the ratio of the desired moving distance to the computed linear path length. The result of the computation is fairly accurate, and it can be further enhanced with more adjustments performed in a sampling cycle, which is demonstrated in the simulation results. Furthermore, an adaptive feedrate adjustment algorithm is also introduced to enable the proposed method to control the trajectory contour errors.     

教学用数控插补仿真系统

针对目前数控技术教学中的具体情况，开发教学用数控插补仿真系统。该系统完成逐点比较法、数字积分插补法、数据采样插补法的直线、圆弧插补运算，将插补运算的结果以插补轨迹或表格的形式支接在屏幕上显示出来；也可以读取数控车削或铣削的代码，将相应的加工轨迹显示在屏幕上。     

NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究

为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法.该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速的要求,又能随曲线曲率自适应调整,因而可在提高轮廓加工精度同时,显著地减小加工过程对机床的冲击.同时,采取了改进、简化算法,实现了快速、实时自适应的非均匀有理B样条曲线插补的加减速控制.实例表明,该方法在实时插补过程中,满足了速度和加减速的要求,保证了插补加工的高速与高精度,且实现了速度的平滑过渡.     

数控切纸机定位精度的研究

研究了点位控制的节纸机推纸器定位误差产生的原因,分析了制动电机、传动部件及推纸器本身对定位精度的影响,由此提出了提高推纸过程定位精度的基本措施,所研究的结果为解决微机控制的切纸机切纸精度问题提供了理论依据。同时,本文的研究对提高其它单轴伺服系统的定位精度也有借鉴之处。     

高精度星敏感器标定方法研究

星敏感器是一种广泛应用在航天飞行器中的高精度姿态测量器件,精度标定是保证高精度测量的重要环节。为了尽量提高星敏感器的整体精度,对传统星敏感器标定方法进行了仿真分析,针对传统星敏感器标定方法模型参数难以解耦的弊端,提出单独标定主点,将星敏感器光学参数误差(如焦距、成像平面倾斜和畸变)等看作一个整体误差源,采用直接映射的方式进行标定。该方法简单方便、标定精度高,避免了传统方法中误差影响因素分析不全面及多次求取拟合近似值造成的累积误差。实验结果表明,该标定方法完全满足测量角误差2″的要求。     

数控车床刀尖位置动态熵方法不确定度研究

应用熵方法不确定度概念对典型测量与控制系统(数控车床)进行加工精度分析,通过建立刀尖位置伺服控制数学模型,求得刀尖位置B类和A类动态熵方法不确定度,并引出动态熵方法扩展不确定度公式,力图简明地表达基于熵概念的精度理论及其应用。     

数控设备在机加领域中的高效加工

数控高效加工是将传统制造技术与数字化技术相结合的先进制造技术,相对于传统制造技术,其特点及优势为:提高零件的制造精度;完成普通设备难以完成或者不能完成的加工任务;一机多用,节省工艺装备的设计和制造费用,缩短产品的研制周期,提高整个加工工艺过程的效率;很大程度上降低了操作者的劳动强度,减少人力及时间的成本;减少了零件所需材料,降低了材料的成本。     

特殊曲面和高精度螺纹的数控车削加工

一些特殊曲面如:椭圆、双曲线、抛物线等在普通机床加工是非常难控制其尺寸精度的,而螺纹车削由于切削速度较快,切削力较高和作用力聚集范围较窄导致加工难度高.介绍了如何使用宏程序进行加工特殊曲面,并从刀具的几何参数、切屑液和程序的编辑三个方面分析了如何提高数控车削螺纹的精度.     

数控系统与数控机床技术发展趋势

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。本文对国内外数控系统的发展概况,趋势功能及发展方向等诸多方面进行了阐述。