数控机床的故障树分析

简要介绍了故障树分析法及其特点,以数控机床进给驱动系统为例建立了故障树,并进一步分析了故障诊断最优搜索方案的求解算法。说明用故障分析法预测和诊断故障,在数控机床的运行和维修中能收到较好的效果。     

数控机床伺服进给系统的常见故障及检测方法

数控机床的进给系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行元件、检测和反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动单元组成伺服驱动系统;机械传动元件和执行元件组成机械传动系统;检测元件和反馈电路组成检测装置,亦称检测系统。     

数控机床伺服进给系统机电特性参数的优化

本文论述最优化技术在数控机床伺服进给系统机电特性参数设计中的应用。在一个宽调速直流伺服电机驱动的全闭环位置伺服进给系统中,采用优化技术可得到系统增益和机械传动部件的惯量、阻尼和刚度的最佳值。在设计伺服进给系统中,通过机电参数优化设计程序,可以有令人满意的系统伺服性能。     

机床导轨爬行起因的研究(二)——进给系统驱动阻尼对导轨低速爬行产生的影响

本文在运动初始静、动摩擦力之差为零及动态摩擦特性分析的基础上,建立了机床进给驱动系统的数学模型,探讨了机床导轨低速爬行的实质及产生条件,分析了系统驱动阻尼对低速爬行的产生的影响规律。并首次进行了系统驱动阻尼对速度瞬态响应及对爬行临界驱动速度影响的试验,对理论进行了验证。     

数控机床进给驱动系统的伺服性能

本文以宽调速直流伺服电机驱动的全闭环位置伺服系统为例,运用自动控制理论,通过数学分析和电算相结合的方法,分析了数控机床进给驱动系统的稳定性、快速性和伺服精度,提出了一个简明的稳定性判别公式和伺服静刚度、伺服动刚度等概念,明确了机械传动部件扭矩反馈效应的作用,统一了伺服刚度(即文中伺服静刚度)和系统启动前增益两个概念,阐明了系统各组成环节对系统伺服性能的影响,并对理论分析的一些结论,用实验作了验证。本文对于数控机床进给驱动系统的设计、分析和调试有一定的参考价值和实际意义。     

数控直线驱动进给时纵向边端效应及其改善

介绍数控机床新型直线驱动进给系统，并着重分析纵向边端效应和影响，提出换位联结、增加极数和增添一条电阻支路的改善方法。从而提高驱动性能。     

采用数字调节器的铣床闭环数控系统

提出了一种适用于机床进给驱动系统的全闭环控制新方法,采用一阶数字调节器对进给驱动系统进行数字调节,能稳定地提高机床的定位精度和重复定位精度。该系统可以三坐标联动,实现空间曲面及平面曲线的运动轨迹,具有数控铣床的基本功能,能够满足铣削加工要求。     

数控机床伺服进给系统的参数最佳设计方法——MEPOD软件

本文以宽调速直流伺服电机驱动的全闭环五阶位置伺服系统为例,从参数优化设计的观点,开发了伺服进给系统机电参数最佳匹配设计的MEPOD(Mechanical and Eleetrical Parameter Optimization Designing)软件。从而把伺服进给系统向计算机辅助设计上发展。     

直线电动机伺服进给系统性能实验研究

直线电动机作为高速数控机床直接伺服进给系统驱动方式,得到广泛应用．设计了基于PMAC的直线电动机伺服进给驱动单元．该伺服进给机构将直线电动机、高速电主轴、直线光栅尺、LUGE动板以及其它附件集成在一起,实现了数控磨床横向工作台和砂轮主轴系统的”零传动”．研究了直线电动机的双闭环控制技术和定位精度等问题．通过对动板有限元分析表明,电主轴压力产生的垂直变形量不会对系统运行精度产生影响;实验研究了电主轴振动和直线电动机伺服刚度对定位精度的影响,探讨了PMAC的误差补偿功能．表明该系统具有良好的动态性能以及定位精度．     

双丝杠驱动进给单元轴向刚度模型及影响因素分析

双丝杠驱动进给单元在高性能数控机床中的应用较为广泛,研究其动态特性对于提高数控机床的加工性能具有重要的意义。文章基于关键滚动功能部件结合面刚度各个方向耦合的影响,围绕双丝杠驱动进给单元轴向刚度进行了研究分析,通过研究双丝杠驱动进给单元的轴向刚度模型,结合动力学和Hertz接触理论的相关知识,推导其各组成部分的刚度计算公式,探索其主要影响因素及关系曲线。结果表明:双丝杠驱动进给单元的轴向刚度主要受到滚珠丝杠副、支承轴承的结构参数,螺母位置以及两根丝杠跨距的影响;支承轴承结构参数的变化,会引起进给单元轴向刚度的明显变化;螺母位置是进给单元轴向刚度的主要影响因素,在两端固定的方式下其轴向刚度中间最小,在机床加工过程中,应尽量避免在丝杠的中间位置进行操作。     

永磁直线同步伺服电机的端部效应分析

现代高档数控机床对伺服进给系统提出了＂高速、高精度＂的双重要求,采用永磁直线电机直接驱动是实现机床高速、高精度进给的必要途径之一。然而,由直线电机端部效应引起的扰动,也成为影响着机床主轴系统性能的主要因素。本文系统地分析了永磁直线同步伺服电机的静态纵向端部效应、静态横向端部效应、动态纵向端部效应和动态横向端部效应的起因、机理及对电机性能的影响。     

数字式交流伺服系统的一种自动加减速控制方法

本文针对ＴＤＭ０４Ａ高速ＣＮＣ钻铣床数字式交流伺服进给驱动系统高速性能的要求，提出了使用硬件逻辑器件构成位置脉冲自动加减速控制的方法，完成了基于ＩＢＭ－ＰＣ机的自动加减速控制接口电路的研制，从而简化了由单微机构成的交流伺服驱动系统控制软件的结构，加快了微机数据处理速度，提高了机床进给系统的运行速度。     

基于变形体的热驱动部件多模态控制策略研究

为了提高基于变形体的具有大进给力热驱动部件的进给速度和控制精度，提出通过控制热驱动部件的温度场实现z方向微进给的方法。由导热微分方程推导热驱动部件的数学模型，在实验的基础上采用分段逐级拟合指数型函数的方法确定此模型的参数，然后采用时间最优控制和双环温度控制相结合的策略。实验结果表明，在满足快速性的条件下，热位移终值波动为40～50 nm。该策略能克服进给速度和控制精度之间的矛盾，采用时间最优控制保证进给速度，采用双环控制保证控制精度。     

二相异步电机变频调速系统

本文介绍一种用于专用车床进给系统的二相异步电动机变频调速系统。给出主电路，控制电路及驱动电路的组成和工作原理，最后给出该系统的实验结果。     

基于负载动态补偿及模糊控制的同步进给系统

为了使龙门移动式镗铣床加工中心能保持同步进给驱动，采用2台相同的直线电机作为龙门柱纵向同步进给的驱动机构，应用了负载动态补偿设计，大大减小了由于等效惯量改变而产生的同步性能下降.同时在速度环中加入模糊PID控制器，有效地利用了模糊控制不完全依赖对象模型、控制迅速、鲁棒性好的特点，提高了同步控制精度.仿真结果表明系统性能良好，并能实现快速精确同步.     

数控机床数学模型的一种实用测定方法

被研究系统的数学模型是调节控制的先决条件。本文以进给驱动系统为例介绍了数控机床数学模型的一种实用测定方法,并给出经过实践检验的适于工程应用的几类数学模型。     

基于VC++的数控机床进给系统计算机辅助设计及应用

分析了数控机床进给系统主要部件伺服电机、滚珠丝杠螺母副的设计选型过程,采用VC＋＋编写了数控机床进给系统主要部件的CAD模块,该模块界面友好,操作简单,可快速实现数控机床伺服进给系统主要部件的设计.     

机床液压进给系统前冲特性的研究

本文对常用的机床液压进给系统的前冲特性进行了理论分析和研究,导出了四种机床液压进给系统的前冲特性公式,提出了改善机床液压进给系统前冲特性的措施。     

X-Y精密定位平台中宏平台进给系统模型辨识

针对所研制的X-Y精密定位工作台系统的设计要求,采用分析建模法,求出了宏平台进给系统的传递函数,通过实验获取宏平台进给系统的摩擦模型。基于进给系统的摩擦补偿,分别运用谱分析法和最小二乘法辨识出宏平台进给系统的频域响应及Z传函。实验结果表明,获得有效的进给系统数学模型为精密定位工作台控制器设计工作提供了依据。     

机床液压进给系统前冲特性的研究

本文对常用的机床液压进给系统的前冲特性进行了理论分析和研究,导出了四种机床液压进给系统的前冲特性公式,提出了改善机床液压进给系统前冲特性。