网络协同数控机床工业设计系统中的知识获取与应用研究

提出了基于知识的网络协同数控机床工业设计系统的概念,并对其中的知识和知识主体进行了研究,提出了协同机床工业设计过程的知识应用和转化模型。借助口语分析等针对设计过程的认知试验研究方法,在一个由工业设计师和机床工程师双方合作参与的典型数控机床外观造型设计试验的基础上,对机床工程师的设计思维、设计程序和所需知识体系等进行了分析,讨论了知识的内容、来源和表现形式等问题。在此基础上初步建立了数控机床工业设计知识的获取和表达体系,研究开发了一种新的设计知识应用形式——侧面轮廓草图器表达技术,并在实际设计中初步应用。     

数控机床零件轮廓加工精度的分析与控制

数控机床进行工件轮廓加工时,各个进给轴的跟随误差对合成轮廓误差有很大影响。以数控机床系统特性出发,分析了跟随误差产生的根本原因,论述了在加工直线轮廓时跟随误差与轮廓误差之间的关系,推导出了具体的计算公式,并提出了采用单轴高精度复合控制的方法减小跟随误差,从而进一步提高工件轮廓加工的精度。实践证明,该方法具有一定的可行性。     

数控机床轮廓运动精度的分析与研究

通过对数控机床进给伺服系统及机构中影响轮廓运动精度的几个主要因素进行仿真研究与测试，给出了在不同因素影响下，轮廓运动的典型误差分布曲线，对数控机床精度调试具有指导意义。     

CNC机床动态特性与S形试件轮廓误差映射关系分析

以双摆头五轴数控机床为研究对象建立了仿真模型,并对其准确性进行了实验验证。然后通过仿真分析揭示了S形试件轮廓误差在试件各分区的表现规律。基于机床动态特性与S形试件轮廓误差的映射关系,可以为实际加工中五轴数控机床动态性能参数的调整、机床性能评价及加工误差的溯源和辨识提供指导依据。     

基于时间序列预测技术的数控机床轮廓误差实时补偿方法研究

分析了现有数控机床轮廓误差控制方法的优势与不足,提出了基于时间序列预测技术的轮廓误差实时补偿方法.基本思想是通过对伺服跟踪误差的实时检测与预报,动态控制插补过程,以有效消除由伺服跟踪误差引起的合成轨迹误差.仿真结果表明,文章提出的这种方法可以有效地减小数控机床轮廓误差.     

数控运动中加加速度连续的加减速方法

为保证机床运动的平滑性,减少数控机床冲击与振动的影响,研究了数控机床动力学数学模型,从理论上分析造成机床冲击与振动的根源;提出一种加加速度连续的加减速方法,推导了运动轮廓不同阶段的运动表达式;对该加减速算法进行了合理简化,以满足数控系统实时性要求;利用搭建的数控试验台对S曲线加减速方法和本文所研究加减速方法作进行了对比。结果表明,所研究方法可使轮廓运动更加平滑,更具柔性,但运行时间略长。     

五轴数控机床轮廓误差预补偿技术研究

五轴数控机床在加工过程中不可避免会产生误差,为了进一步提高五轴数控机床的加工精度,本文提出了五轴数控机床轮廓误差的预补偿技术,首先分析了轮廓误差的产生原因和组成要素,然后提出了跟踪误差的预测方法并建立预测模型,接着对于轮廓误差的预测进行建模,最后根据五轴机床加工过程中给出的路径仿真得出了轮廓误差未补偿和补偿的对比,结果表明了经过轮廓误差的预补偿,能够很大程度上减小加工过程中出现的轮廓误差,进一步证明了本文方法的有效性。     

基于五轴数控机床弧面凸轮廓面创成方法研究

根据弧面凸轮廓面的成形运动分析,主轴摆动单转台和双转台两大类通用五轴联动数控机床可以用于等价创成弧面凸轮廓面.基于弧面凸轮廓面的数学模型,求解了两大类数控机床创成廓面时的运动坐标,并进行了弧面凸轮廓面的创成仿真.     

机械传动非线性因素对数控加工精度的影响

数控机床机械传动精度对零件的加工精度有较大影响。通过分析数控机床机械传动部件的非线性因素，得出影响数控机床定位精度和轮廓跟随精度的原因，并提出提高定位精度和轮廓跟随精度的措施。     

湖南大学数控机床工业设计中心

湖南大学数控机床工业设计中心自1997年起承担国家科技攻关课题，展开了对数控机床外观造型的专门研究和设计，承担了“九五”科技攻关项目——“数控装备及其产业化”之专题“数控机床计算机辅助工业造型技术及外观件图库研究”、“十五”科技攻关项目——“精密制造与数控关键技术研究和应用示范”之专题“基于设计知识与用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面技术及应用研究”。     

五轴联动加减速控制软件研究

五轴五联动数控机床主要应用于自由曲面的加工。但五轴联动所涉及的加减速就目前所见资料而言，未能得到很好解决。本文重点分析了刀轴有两个旋转自由度(如B、C)的五轴联动的加减速问题。结果表明经研制的加减速模块在南京四开电子企业有限公司的五轴五联动数控机床上得到较好应用。     

数控机床加工精度的影响因素及优化策略

先进的数控机床被应用在制造业中,不仅能够提高制造效率,还能保证制造质量。虽然从整体发展情况来看,数控机床得到了良好的应用,但是在具体的应用过程中仍然存在一些问题。数控机床的作用能否充分发挥出来在很大程度上受加工精度的影响,目前部分被应用在制造业中的数控机床存在较为严重的加工精度问题,如果不对现存问题进行科学有效的解决,将会严重影响制造业的稳定发展。本文在具体的研究过程中从数控机床的概述入手,分析了影响数控机床精度的因素,并且根据影响因素提出了切实可行的解决策略。     

数控机床发展趋势及发展策略分析

数控机床的精密程度和操作效率对整个制造业具有深远的影响,并且数控技术的自动化和智能化也是制造业未来发展的新风向.数控加工技术提高了我国制造业的发展,但是相比于西方先进国家的数控机床技术,我国数控机床在设计和制造方面还存在着一定的差距,本文对数控机床的发展现状和存在的问题进行详细的分析,并就数控机床技术未来的发展趋势以及...     

A control strategy with motion smoothness and machining precision for multi-axis coordinated motion CNC machine tools

The advanced manufacture technology requires that multi-axis coordinated motion computer numerical control (CNC) machine tools have the capability of high smoothness and high precision. At present, the study of the motion smoothness mainly concentrates on the acceleration and deceleration control method and the look-ahead process of velocity planning in the interpolation stage. The control strategy of the contouring error mainly focuses on tracking error control, cross-coupling control, and optimal control. In order to improve the motion smoothness and contouring precision for multi-axis high-speed CNC machine tools, a multi-axis modified generalized predictive control approach was presented in this paper. In the control strategy, the estimation models of tracking error, contouring error, velocity error, and acceleration error were structured separately. A new improved quadratic performance index was proposed to guarantee the minimum of these errors. Generalize predictive control was also introduced, a multi-axis generalized predictive control model was deduced for motion smoothness and machining precision for multi-axis coordinated motion CNC system, and an approved multi-axis generalized predictive controller based on the model was designed in this paper. The proposed predicted control approach was evaluated by simulation and experiment of circular, noncircular, and space line trajectories, respectively. These simulative and experimental results demonstrated that the proposed control strategy can significantly improve the motion smoothness and contouring precision. Therefore, the new position control method can be used for the servo control system of multi-axis coordinated motion CNC system, which increases motion smoothness and machining precision of CNC machine tools.     

面向远程操作的数控机床可定制虚拟操作面板的研究与开发

基于ActiveX控件技术,设计开发了数控机床的可定制虚拟操作面板,实现了虚拟操作面板在虚拟环境下对虚拟数控机床的远程操作及面向实际机床的远程操作。     

Diagnosing the cause of operational faults in machine tools with an open architecture CNC

The conventional computerized numerical controller (CNC) of machine tools has been increasingly replaced by a PC-based open architecture CNC (OAC) that is independent of a CNC vendor. The OAC and machine tools with an OAC have led to a convenient environment in which user-defined applications can be efficiently implemented within a CNC. This paper proposes a method of diagnosing the cause of operational faults. The method is based on the status of a programmable logic controller in machine tools with an OAC. An operational fault is defined as a disability that occurs during the normal operation of machine tools. Operational faults constitute more than 70 percent of all faults and are also unpredictable because most of them occur without any warning. To quickly and correctly diagnose the cause of an operational fault, two diagnostic models are proposed: the switching function and the step switching function. The cause of the fault is logically diagnosed through a fault diagnosis system using diagnostic models. A suitable interface environment between a CNC and developed application modules is constructed to implement the diagnostic functions in the CNC domain. The results of the diagnosis were displayed on a CNC monitor for machine operators and transmitted to a remote site through a Web browser. The proposed diagnostic method and its results were useful to unskilled machine operators and reduced the machine downtime.     

用先进的数控系统改造旧机床

南京四开公司是一家中外合资的高新技术企业,推出的主要产品ＳＫＹ数控系统及数控镗铣床荣获’９５中国高新技术、新产品博览会金奖,被国家科委认定为１９９５年度国家级重点新产品。经过市场的长期考验,被用户誉为“真正实用的数控铣床”。它适合加工各种复杂的二、三...     

数控机床的发展趋势及国内发展现状

简要分析了数控机床高速化、高精化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化等发展趋势,并指出了我国数控机床发展中存在的问题。     

基于TCP/IP的数控机床通信探讨

目前现有机床的数控系统种类繁多,这些数控系统的通信格式不相匹配,使机床提供完善的接口与系统集成成为必然。文章介绍了基于TCP/IP传输协议下的数控机床与车间管理控制系统之间的通信控制。     

从CCMT2006展品看我国数控机床产业化

“十五”期间,我国数控机床取得的进步举世瞩目。CCMT2006集中荟萃了我国机床工具行业的新品、精品和名品,令国人感到骄傲。通过对本届展会的回眸,认为国产化是我国数控机床健康发展的必由之路,而要搞好我国数控机床的产业化应该建立与之相适应的举国体制。