基于MATLAB的镜片NC加工程序生成研究

为了解决非球面镜片数控加工程序难以编写的问题,探讨了基于慢刀伺服加工技术的镜片数控加工程序的自动生成。建立球面和环曲面镜片的数学模型,对数学模型进行笛卡尔坐标向柱坐标的转换。利用镜片数学模型进行等角度离散和法向半径补偿生成刀位点,通过MATLAB软件对得到的刀位点进行轨迹仿真,同时后置处理刀位点生成数控加工程序。加工实例表明,所探讨的基于MATLAB的镜片数控加工程序自动生成过程可以满足加工需要。

基于零件传输速度的CNC机床SCOP伺服法则

提出并建立了基于CNC数控机床组成FMS的第三种比机床伺服法则,该伺服法则SCOP,考虑了每一决策步传输装置的位置、移动速度及达到不同位置需移动的距离,还考虑了下一步加工零件的利用率及机床缓冲区的空间利用率,并给出了伺服法则的实例,以用于最佳、最大的机床利用率的批量生产工艺流程。

西门子FM-NC数控系统在卧式镗铣床技术改造中的应用

本文阐述了SINUMERIK FM—NC数控系统和其相关的设备与部件在φ160卧式镗铣技术改造中应用的具体设计思想和实现的方法。介绍了SINUMERIK FM—NC数控系统对直流伺服电机变速驱动系统控制所实现的宽的调速范围、高的稳定精度、快的动态响应以及在四象限内运动等良好的技术特性;描述了该机床CNC控制的结构特点。SINUMERIK FM—NC数控系统的开发与研制为机床的技术改造开辟了一条新的途径。

机械制造业数控机床几何误差自动控制

为了降低数控机床几何误差,提升加工精度,提出机械制造业数控机床几何误差自动控制方法。通过激光跟踪仪辨识机械制造业数控机床的几何误差,采用快速定位补偿算法与圆弧插补补偿算法相结合的方法补偿数控机床几何误差。利用计算机辅助制造软件生成刀位文件,依据刀位文件生成数控机床加工程序,通过补偿控制器生成数控机床各轴运动的控制指令,数控机床伺服系统接收控制指令后,自动控制数控机床各轴运动,以达到数控机床几何误差自动控制的目的。实验结果表明,采用该方法自动控制数控机床几何误差后,方向与角度的几何误差分别低于0.03 mm与0.1°,实际应用效果较好。

考虑摩擦和间隙影响的机床进给伺服系统建模与分析

进给伺服系统的性能对数控机床的跟踪及定位精度、加工质量等有着重要的作用。摩擦和间隙的非线性会导致系统的爬行、振荡等不稳定行为。针对闭环控制的直联式进给伺服系统,建立了考虑摩擦和间隙的综合力学模型和数学模型。研究了低速进给条件下摩擦和间隙非线性对工作台输出的影响,得出了工作台产生爬行现象的几种可能条件,并给出消除进给系统爬行现象的几种常见措施。所得结论为进给伺服系统的优化设计和性能预测提供了理论支持。

数控机床的轮廓误差的控制

本文在分析两轴数控系统轮廓误差的基础上，提出了基于神经元的自适应交叉耦合控制器。仿真结果表明，本文提出的轮廓误差控制方法可以有效地提高数控系统的轮廓加工精度。

普通机床数控化改造设计中关键问题的研究

在数控机床改造的过程中,如何进行电机参数的计算和选择、数控系统的选择和电气系统的非标准化设计是目前数控化改造工作中普遍存在的问题。本文针对这些关键问题作了分析,并提出了相应的解决办法。

数控机床伺服系统的模糊自整定PID仿真研究

以数控机床进给伺服系统为研究对象,结合模糊控制和PID调节的各自优点,分析研究模糊PID控制器的实现方法。运用MATLAB建立应用模糊PID控制的伺服系统仿真模型,对模糊PID控制器的设计方法与应用效果进行了研究探讨。仿真实验结果表明模糊PID控制器能够很好的弥补常规PID控制整定不良、性能欠佳和适应性差的缺点,有效地减少了系统响应的超调,具有良好的动态特性。

基于SIMULINK的伺服进给系统仿真模型与分析

为了方便和准确的研究影响数控机床伺服进给系统性能的各种因素以及设计更加优良性能的系统,在分析一般数控机床伺服进给系统基础之上,依据经典机械动力学原理,建立了一种伺服进给系统的仿真模型。利用Matlab/Simulink仿真工具对影响该系统的系统刚度、工作台质量以及间隙、摩擦力、切削力等因素进行了综合的动态仿真,得到了工作台输出速度和输出位移的响应曲线。结果表明,采用所建模型,可以快速有效的对系统进行动态模拟仿真,并且能够很直观的观察和对比仿真结果,得到的相应结论对以后伺服进给系统的优化提升和设计改造具有一定的实用价值和参考价值。

数控机床进给伺服系统模糊PID控制研究

数控机床进给伺服系统的各个环节具有较强的时变参数性和非线性,并且易被进给系统的振动和负载所扰动,传统PID调节方式缺乏对这种复杂耦合系统的自适应性。现将具有较好鲁棒性的模糊控制方法与传统PID控制方法相联合,既继承了传统方法简便、准确、快速的优势,又融入了模糊推理方法,对其参数进行调节,使之具有灵活变动的能力。对所生产某型数控车床的进给伺服系统建立数学模型并进行仿真研究,由仿真输出曲线可以看出,模糊PID控制方法较传统PID控制方法的控制效果更好。

直线电机进给伺服系统的自适应模糊位置控制研究

文章针对电机引入的非线性、参数不确定性及对位置伺服系统快速定位和无超调的要求问题,采用一种新的位置控制方法,即基于ITAE最优控制的对量化因子和比例因子进行在线寻优的自适应模糊控制方法。仿真及实验结果表明,这种模糊位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应,与传统比例位置控制的伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。

参数自调整Fuzzy-PID对数控机床进给系统的研究

描述了数控机床进给系统的模型 ,将PID参数自适应调整与模糊控制相结合 ,得到模糊PID调节器 ,它具有单输入、双参数可调的特点。同时模糊增益和PID增益相互影响。该控制器有效地控制数控机床进给系统 ,具有很强的鲁棒性 ,提高了系统的各项指标。适用范围广。

数控机床伺服参数设定与调整

数控机床伺服系统调整的好坏,极大地影响了机床的加工性能。数控机床伺服调整主要是抑制机床振动和调整加工精度。基于FANUC数控系统,介绍了伺服调整软硬件的连接,伺服参数的设置和伺服参数调整的具体操作方法。

超声电机在微小型机床进给系统中的应用

利用微小型机床进行三维微小零件的微细切削加工是一项新兴的制造技术。超声电机是利用压电陶瓷材料激发超声波实现驱动的一种新型电机,与传统的电磁电机相比具有许多优点。文章介绍一种由超声电机直接驱动的微小型机床进给系统,对机床进给系统的定位精度和伺服刚度进行了实验分析。同时,利用该微小型机床加工了一个20μm×450μm×7000μm的薄壁结构。这些实验结果表明,超声电机应用于微小型机床进给系统是可行的。

影响直接驱动数控转台伺服刚度的因素分析

文章以直接驱动数控转台伺服系统为研究对象,导出系统干扰输入引起的位置输出的传递函数模型,利用Matlab软件对干扰模型进行仿真,当控制系统各参数取值变化时,分析干扰模型Bode图的变化。通过bode图可以清晰的看到不同控制系统参数对系统伺服动刚度的影响规律,进而针对不同频率的外界扰动,有目标的调整特定控制系统参数可以提高系统伺服动刚度,从而改善伺服系统的性能,提高直接驱动数控转台系统的传动精度。

数控机床伺服进给系统综合模型的探讨

推导了数控机床进给伺服系统的综合数学模型,包括机械传动部分数学模型、电机模型和刚度模型,构建了包括刚度、非线性间隙和非线性摩擦的参数化结构图,为获取系统的动态特性如最大进给加速度、最大进给速度、定位精度、加工零件精度等提供了一定的理论分析依据。

光学镜面的精密加工

以Ｚｅｒｎｉｋｅ光学镜面为例，介绍精密加工系统的结构设计和工艺参数选择，论述实现加工的执行机构—快速微动伺服刀架，包括其内部结构设计、动态特性等。

基于NNFFC的数控机床进给驱动系统动态性能优化

考虑机械传动环节结构柔性对进给驱动系统整体动态性能的影响,首先构建滚珠丝杠进给系统状态空间模型,在此基础上,基于数字化模块仿真,进一步实现与伺服控制系统的集成建模,并通过实验对集成模型进行了验证。在此基础上,鉴于级联控制及其动态特性非线性特征下伺服控制参数最优值并不固定,通过控制参数值优化选取对进给驱动整体动态性能进行优化具有一定的局限性,提出神经网络自适应电流与速度前馈控制设计策略(NNFFC),基于控制参数时变最优参数组合自适应调节与电流速度前馈,对滚珠丝杠进给驱动动态响应性能进行优化,优化后整体进给驱动系统跟随误差由0.252 6降为0.111 5,干扰峰值由0.019降为0.007 0,上升时间由原来的0.128 3 s减少为0.107 5 s。

数控机床进给系统刚度所引起的失动量分析计算

数控机床进给系统刚度所引起的失动量的大小在开环数控系统中直接影响机床控制精度 ,在闭环数控系统中过大的失动量会对系统稳定性产生影响。基于进给系统质量、弹簧力学模型 ,导出了进给系统传动刚度、进给系统扭转刚度对失动量影响的解析表达式以及相关参数选择的原则和计算式 ,并结合实例进行了分析计算。其目的是确保数控机床的加工精度 ,以便提高快速性、稳定性 。

数控机床径向运动误差的形成机理及补偿方法研究

研究数控机床圆周插补运动径向误差的形成机理，并提出一种误差软件补偿方法。分别用圆轨迹运动误差测试仪和圆度仪测出数控机床圆周插补运动的径向误差，对该误差建立计算机误差补偿模型，应用该模型进行软件补偿实验研究。实验结果验证了误差形成机理的分析，同时表明提出的误差软件补偿方法能有效地提高数控机床的圆轨迹精度。