OPTIMAL FEED RATE CONTROL FOR MULTI-AXIS CNC MACHINING OF FREE FORM SURFACES

Considering machining efficiency, surface quality and wear of cutter and machine, it is necessary to maintain high, stable and constant surface feed rate as far as possible.The feed late control strategy for multi-axis CNC machining of free-form surfaces is presented. It comprises: ①the determination of effective feed rate; ②the adoption of suitable approaches to smooth feed rate. This strategy considers path geometry, actuator limitation and machine dynamics. The result shows that machining efficiency is improved effectively.

数控皮革裁剪机伺服进给三闭环控制系统PID控制研究

过窗裁剪是皮革机加工过程中的一大特点。本文针对皮革机加工过程中因存在大量过窗裁剪而带来的进给系统控制精度过高、外界工作环境干扰大等问题,构建了一种数控皮革裁剪机伺服进给三闭环控制方案,对该方案的永磁同步电机数学模型、PID控制模型、PID参数整定方案等进行分析,为皮革机加工工艺提升提供借鉴。

柔性制造系统中CNC机床故障诊断机理研究

为了及时发现处理柔性制造系统数控机床的故障或异常现象,设计了CNC在线故障诊断测试系统。该系统不仅便于查找数控机床故障的一个或多个症结,可以快捷、准确地对CNC故障定位,而且解决了诊断处理与知识应用中的相关问题。为了对CNC设备终端提供可靠的故障排除建议,对伺服控制组件与后台服务关联关系进行深入剖析,并对故障数据库进行描述与测试程序设计,解决了系统维护、扩展与升级操作等问题。

CNC机床伺服系统特性对轮廓误差的影响机理

位置闭环控制的CNC机床在进行连续切削时,零件的轮廓精度与伺服驱动系统的稳态、动态特性有关。介绍了位置增益、跟随误差、轮廓误差,建立了位置闭环控制系统传递函数、跟随误差与轮廓误差数学模型,研究了直线和圆弧轮廓跟随误差与轮廓误差的关系,分析了CNC机床伺服系统特性对零件轮廓误差的影响机理,为提高零件轮廓的加工精度提供理论基础。

模糊PID在CNC粉末液压机控制系统中的应用研究

CNC粉末冶金液压机电液伺服控制系统具有时变性、易受干扰等特点,运用常规的PID控制难以达到满意的控制效果。文章应用模糊PID控制实现了对PID参数的在线自适应整定,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力。在单位阶跃信号输入下,分别对CNC粉末液压机的位置与速度的模糊PID控制与常规PID控制进行仿真分析,结果表明:与常规PID控制器相比,系统无论是处于正常状态下、干扰状态下还是其阻尼比发生变化时,模糊PID控制器均表现出了更高的控制精度、更强的抗干扰能力和自适应控制性能。

CNC机床伺服驱动系统的自动升降速处理

CNC机床在启动、停止或切削加工过程中改变进给速度时 ,由于伺服驱动元件的响应频率跟不上微机插补运算所输出的进给指令信号频率 ,而容易产生失步或超程 ,直接影响加工精度。本文较为详细地分析了以步进电机或交直流伺服电机作为伺服驱动元件的开环、闭环 (半闭环 )控制系统中产生以上问题的原因 ,介绍了为解决以上矛盾所采取自动升降速处理的原理、方法和步骤。

高速切削CNC系统的研究

比较了高速切削加工与传统数控加工的区别 ,指出了高速切削对CNC系统的特殊要求 ,基于这些要求分析了目前高速切削CNC系统存在的四个问题 :①CNC体系结构封闭 ;②与CAM系统集成不够 ;③插补器和进给伺服控制器存在局限 ;④CNC缺乏对已知信息的综合考虑。针对这些问题的解决 ,提出基于PC的开放式CNC系统是解决问题的可行方案 ,应用面向对象的方法建立了这种方案的层次化参考模型 ,最后 。

重型数控铣镗床镗轴进给机构的可靠性研究

探讨重型数控铣镗床镗轴进给机构的可靠性问题,以提高设备的稳定性和工作效率。通过分析进给机构在高负荷条件下的磨损与疲劳、零部件加工精度与装配精度、温度效应对机构的影响等问题,为优化和改进提供依据。通过新材料应用、结构设计优化、润滑与冷却系统改进和控制系统优化等方法,进给机构的可靠性显著提高,故障停机时间得到有效缩短,同时,也能大幅提高设备性能。

高性能数控激光切割机进给误差补偿方法研究

数控激光切割机是现今制造工业应用范围较为广泛的大型设备,内部进给系统由于振动、偏斜现象的存在,使得进给误差无法避免,若是不对其进行补偿,会影响切割机的应用效果,故提出高性能数控激光切割机进给误差补偿方法研究。深入分析切割机进给误差来源,确定进给误差组成公式(定位误差+力变形误差),阐明定位误差与力变形误差的测量方式,获取同一时刻多个测量点的进给误差数据,利用加权平均计算最终需要补偿的进给误差,结合硬件设备与软件设备制定进给误差补偿程序,执行制定程序即可实现进给误差的有效补偿。实验数据显示:应用提出方法获得的进给误差补偿结果与预期进给位置一致,进给误差补偿响应时间最小值为0.1 s,充分证实了提出方法进给误差补偿性能更强。

伺服控制技术在数控加工中的应用与发展趋势

伺服控制技术是数控加工领域中的关键技术之一,可以显著提高数控加工精度、效率和灵活性。该文通过分析伺服控制技术在数控机床、切削工具和工件定位等方面的应用,阐明了其对提高加工质量、降低能耗和缩短加工周期的积极影响,同时对当前伺服控制技术存在的挑战和问题进行剖析,提出了在精度、响应速度和智能化方面的提升方向。为数控加工领域的持续发展提供了有益参考。研究结果通过深入研究伺服控制技术的应用和发展方向,有望推动数控加工技术迈向更高水平,满足日益复杂和多样化的制造需求。

数控机床伺服控制系统误差补偿及加工质量优化

随着科学技术的快速发展进步,数控机床的功能日渐完善,在机械制造业应用普及程度不断提升,已成为现代加工领域的重要基础设备。在实际加工过程中,应用伺服控制系统的数控机床尽管技术先进,但仍不可避免因存在系统误差而导致加工质量降低。该文结合伺服控制系统特征分析了数控机床的伺服控制系统在制造过程中的误差来源,介绍了误差补偿的有效方法,并给出了伺服控制下数控机床加工质量的优化方式,以期为提高数控机床加工精度提供理论支持。

基于差分进化算法的数控机床进给系统加速试验优化模型

为了进一步提高数控机床进给系统工作性能及效率,该研究引入差分进化算法,基于差分进化算法的原理和应用流程,自动寻找最佳的参数配置,提高加速过程的效率。通过差分进化算法的迭代优化,寻找最佳的参数组合,以实现更快速、更平稳的加速过程。模型运行试验结果表明,优化后的数控机床进给系统在加速阶段具有更高的性能和更短的加速时间。研究结果能对提高数控机床的加工效率和性能提供有力支持,对于制造业具有重要的实际应用意义。

用于CNC系统的智能伺服技术

基于４坐标ＮＣ滚齿机，提出用于ＮＣ机床的智能伺服技术，即高伺服扫描速度、前馈控制、超前控制、加工过程的智能控制。实际结果表明，该ＣＮＣ系统的驱动部件的运动分辨率和精度接近检测环节的分辨率和精度，且多轴联动系统运行稳定。

西门子828D数控系统对6M601龙门铣床电气数控化升级改造研发与应用

以机械加工厂老式6M601龙门铣床为载体,对其原有继电器控制的电气系统进行升级,通过先进的数控电气系统进行详细设计改造。主要内容包括主回路设计、控制回路设计、数控系统参数设置、PLC控制点程序设计、西门子系统配置、参数调整以及整机调试。通过满足最佳现场工况使用为前提,设计选用目前最经济、稳定的西门子828D数控系统对其机床进行电气数控化升级改造。编制出整个机床的电气系统PLC程序、参数设定表、接线图等。

CNC加工中心前馈控制的插补运算实现

插补及加减速控制的精度和速度是CNC系统的重要指标,决定了CNC机床实现高速高精度加工的的性能优劣。本文依据控制论,探讨在插补运算中运用多段NC代码前瞻优化处理实现CNC机床的前馈控制,使之根据不同的曲率半径在最短的时间内不断地调整进给速度,从而胜任高精度复杂曲面轮廓的加工。

SC125大型CNC数控车床控制系统的改造

针对罗马尼亚SC12 5大型数控立车主轴定位分度系统问题 ,提出了用西门子CNC控制交流伺服进给系统进行改造的方案 ,并进行了有关硬件和软件设计 ,完成了主轴分度定位控制的高性能数控机床的改造 ,使该立车具有七种工作模式 ,实现车削与铣削为一体的两种控制方式。通过误差补偿达到了较高定位精度。完成了电气驱动系统的改造。

Servo Guide在节拍优化上的应用

汽车行业机加工生产线具有高柔性、大批量和高速高精度的特点。高生产节拍是对生产设备的必要要求。整个加工周期分为辅助时间与加工时间。其中辅助时间和加工时间相互穿插分割成段,不易分析,要优化十分困难。介绍了一个在CNC设备改造过程中使用Servo Guide软件辅助节拍优化,寻找影响节拍的原因,找到节拍优化方向的实例。

众为兴CNC在普通冲床改造数控冲床中的应用

介绍了用众为兴数控系统+伺服方案对普通冲床进行的数控化改造,并就众为兴CNC4220MC冲床控制系统作了详细说明。是一个性价比较好的普通冲床数控化改造方案。

数控机床进给速度对定位精度影响的研究

为提高数控机床定位精度,分析进给速度对定位精度的影响,在自主开发数控系统平台上设计实验并研究补偿算法。实验测试在常用的加工速度段内分别通过通过激光干涉仪和球杆仪测量数控机床有无误差补偿手段情况下的定位精度情况,验证补偿算法的有效性。结果表明,不同进给速度对定位精度存在影响,所采用误差补偿方法能一定程度提高机床定位精度。

一种进给伺服系统非线性PID交叉耦合控制

提高多轴伺服系统的轮廓跟随性能是现代计算机数控加工的重要应用之一。针对传统交叉耦合控制方法对自由曲线轨迹的轮廓跟踪精度较差以及传统PID控制系统抗扰性和鲁棒性较差的问题,提出一种基于自抗扰控制的交叉耦合轮廓误差补偿综合控制策略,该策略由用于位置环反馈控制和轮廓误差补偿的新型非线性PID(NLPID)、位置伺服控制器TNP-ADRC和基于NLPID的变增益交叉耦合控制器组成。在MATLAB/Simulink环境下对方波信号跟踪和标准圆轮廓加工过程中轮廓误差的变化情况进行仿真,仿真结果表明:与传统PID交叉耦合控制相比,该方法不仅能够有效提高系统的鲁棒性以及抗干扰能力,并且能够显著提高多轴运动控制系统的轮廓加工精度。