基于PC开放式及网络化的华中数控系统

华中数控系统以工业PC作为硬件平台,使用DOS+多任务扩展的系统软件平台,提供专用的二次开发接口,数控系统通过运行系统、配置系统和管理系统的相互配合,实现应用系统拓扑结构的重构。并能通过网络进行大系统的集成,便于实现车间自动化。

数控车床误差快速检测与精度标定

数控机床误差检测与精度标定是误差补偿的关键环节。针对中、低档数控机床大批量生产出厂的标定,设计了基于步距规与电感测微仪的数控车床误差快速检测装置。通过设计相应的夹具,保证了步距规与车床的相对位姿精度,简化了操作,提高了测量效率;通过温度误差消除,降低了装置对测量环境的要求;通过分析步距规受夹紧力后引起的变形,消除了夹紧力对测量结果的影响;通过设计接力算法扩大步距规的测量范围,解决了大行程轴的测量问题。此外,该装置可针对不同型号的数控系统,自动生成相应的误差补偿文件。采用该装置和激光干涉仪在CK6136S上进行了一系列对比试验,结果表明:采用该装置能快速检测出中低档数控机床定位误差,测量效率可提高1～2倍,检测精度可达3～4μm。

串并联数控机床的作业空间分析

鉴于并联机床普遍存在有效作业空间小、运动控制复杂和实用刚度还不理想等不足,采用了串并联混合式机床运动结构.针对所研究的4-4构型串并联机床,分析了影响作业性能的几何约束条件,采用基于位置逆解模型的极限边界数值搜索法,确定了机床作业空间,并通过数值仿真研究获得了机床运动参数和结构参数对作业空间的影响规律,为优化机床结构尺寸以获得尽可能大的有效作业空间奠定了基础.

数控机床误差的快速标定及补偿技术

数控机床误差的快速标定及补偿是数控机床机电联调的重要内容 ,是实现数控机床精度升级的重要途径。本文开发了一套简便快速的数控机床误差检测、评价与补偿系统。试验结果表明 ,应用此系统不仅能大幅度提高了精度检测的效率 ,而且能显著提高数控机床精度。

数控机床激振方法的试验研究

常规激振手段难以用于中大型数控机床的结构振动测试。根据该类机床的特点,提出一种由机床运动产生激振力的结构振动试验方法。针对运动激振力不可测的问题,利用机床结构上的振动响应研究激振力作用效果。通过测试不同参数作用下的振动响应,确定影响激振效果的主要因素。激振出的峰值频率与实验模态分析结果的对比进一步验证了所提出方法的有效性。该方法无需外加激振设备,适合于数控机床,尤其是大型、重型数控机床的现场测试分析。

现场数据的数控系统可靠性评估软件系统设计

国内外可靠性分析软件功能复杂,造价昂贵。针对收集了现场故障数据的数控系统可靠性评估,如果只限于一些基本的任务,可自行编制小型软件来处理,简单适用,成本低廉。根据数控系统可靠性评价的主要内容,设计了软件的框架,详细介绍整体设计思路和过程,包括数据读取,故障间隔时间分布模型曲线拟合及参数估计和故障分析。

利用Heidenhain平面光栅作数控机床的圆检验

对机床作圆检验常用的仪器是球杆仪,它具有测量精度高,安装方便,测量时间短,不需额外加工测试件等优点,但也存在不能进行小半径测量且仅为一维测量等局限性。本文介绍了德国Heidenhain公司开发的用于测量机床二维运动轮廓精度的高精密平面光栅,对圆检验中的典型误差类型及其来源进行了分析,并对评定圆检验的方法做了阐述,最后给出测试实例。

基于工业以太网的网络数控系统设计及实现

在分析网络数控技术发展历史基础上,重点介绍工业以太网的网络数控系统硬件平台和软件平台的设计与实现,具有很强的实际应用性。

基于华中8型下的特殊G代码超级链接编辑技术

本文提出了一种特殊G代码超级链接编辑技术,即用户自定义G代码参数输入和编辑功能,优化了用户宏程序参数的设置。以国产华中8型数控系统HMI为二次界面开发平台,在数控加工宏程序中添加特殊G代码即用户自定义G代码,将特殊G代码作为一种特定的标识符,以超级链接技术和自动识别技术为依据,建立G代码宏程序与宏参数界面表格的直接联系,从而实现特殊G代码的超级链接编辑技术。该技术进一步扩充了G代码的功能,参数界面良好,参数设置简便快捷,更加直观。

大型核电叶片的螺旋磨削刀具轨迹生成

为了提高大型核电叶片的磨削加工效率和改进现有的砂带磨削刀具轨迹生成方法,提出了一种针对组合曲面叶片的六轴联动螺旋磨削方法。该方法根据组合曲面相邻边界曲线与曲面造型提出了叶片砂带螺旋磨削切触点和刀具轨迹的计算公式。基于课题组自主开发的编程系统平台编制了相应的数控编程模块,生成了连续光滑的叶片螺旋磨削加工刀具轨迹。与砂带磨削原有的横向、纵向磨削方式相比,大大减少了叶片磨削过程中的让刀时间,提高了加工效率,降低了生产成本。

基于AUML构建多Agent敏捷制造调度系统

AUML (AgentUnifiedModelingLanguage)是一种FIPA (FoundationofIntelligentPhysicalAgents)和OMG(ObjectManagementGroup)都推荐使用的多Agent系统建模技术 ,本文尝试采用AUML技术来实现对多Agent敏捷制造调度系统的建模。通过扩展UML类图 ,描述了系统中Agent的结构和它们之间的关系。还采用了对UML的另一扩展 :AUML协议图 。

交流永磁同步电机的反馈线性化位置控制

提出了交流永磁同步电机多目标输出跟踪控制的一般方法,利用微分几何中的微分同胚转换,先将永磁同步电机的非线性模型转换为与之反馈等价的线性模型,再采用线性系统中成熟的极点配置的方法对虚拟的电机线性系统进行控制器的设计.该方法实现了转子位置和转子磁链的动态解耦,将多输入多输出强耦合非线性的永磁同步电机系统分解成了两个独立的单输入单输出的子系统.在此基础之上提出了带干扰随动的位置伺服控制器的设计方法,不但实现了位置的动态跟踪控制,而且还能对扰动进行动态跟踪补偿.仿真结果证实了其有效性和优越性.

基于最大工作空间的DELTA机器人尺寸综合与优化

在DELTA机器人的工程设计中,需要选取适当的机构参数,其中机构杆长是一个很重要的参数。解决机构的尺度综合问题是非常必要的。文章利用DELTA机器人的物理模型,运用代数法和几何法,在机构设计空间内,对特征杆长进行无量纲分析,找到关键机构尺寸,进行归一化处理;对其工作空间进行拓扑分类和体积计算,找到最佳杆长向量(依据工作空间体积最大);在工程应用中,为此类机器人的设计和制造提供一定的理论指导。

基于全桥半桥切换的EPS系统滑模控制的分析与设计

基于建立的电动助力转向系统(EPS)动态模型,以电动助力转向系统为研究对象,首先分析EPS系统的功率驱动电路的两种驱动方式,分析了全桥、半桥功率驱动原理,推导出平均电流表达式,并依此设计了全桥、半桥切换器。根据滑模控制的基本原理,利用EPS系统中助力电机的模型,设计出一种简单实用的滑模控制器。仿真和试验结果表明,该控制器有很好的控制效果,克服了传统控制器不能很好解决系统中的非线性的问题,使得EPS系统具有很好的动态性能。

基于模糊控制策略的EPS设计与实现

介绍电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统的工作原理,给出EPS的初步数学模型,参照EPS传统的PID控制方式,分析电动助力转向系统采用模糊控制的可行性,最后给出了基于模糊控制的EPS设计方法及其在工程中的具体实现。实践结果表明,在EPS控制系统中采用模糊控制可以使系统具有较强的鲁棒性,在提高系统的操纵轻便性的同时,能保证驾驶员获得充分的路感,从而获得较为理想的助力特性。

改进型直接转矩控制在高速电主轴上的应用

在高速电机原理型直接转矩控制(DTC)的基础上提出了改进办法,通过用空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术替代原理型DTC中的开关矢量表,既继承了DTC固有的简单且动态性能好的优点,又很大程度上地克服了原理型DTC易产生抖颤的缺点,并通过试验对改进型DTC进行了验证。

一种新型的感应同步器信号变换电路

介绍了一种利用AD2S90芯片实现的感应同步器信号变换电路。该电路成本低、结构简单、精度高 ,采用鉴相工作方式 ,具有串行、仿增量编码器等输出模式 ,能方便地与数显、数控装置配接。

基于机床动力学特性的NURBS曲线直接插补

提出了一种基于机床动力学特性的NURBS曲线实时插补方法。该方法利用NURBS曲线在小范围内的相似特性 ,采用合理的近似计算 ,保证了计算的实时性 ;通过建立低速点的参数链表 ,实现了满足机床动力学特性的NURBS曲线自适应插补控制。

基于最差齿槽边沿角度的齿轮磨削对刀法

在齿轮磨削加工的齿轮测量与对刀过程中,由于齿轮磨削余量很少,如果只对一个或几个齿槽对刀,由于各个齿槽起始角度和终止角度分布的差异,砂轮往往会对某些齿槽的某一边过度磨削,而对某些齿槽的某一边磨不上。为此,提出了基于最差齿槽边沿角度的齿轮磨削对刀法,该方法对齿轮的全部(或部分)齿槽起始角和终止角进行测量,找出偏差最大的齿槽起始边沿角度和终止边沿角度,由此计算最佳的对刀角度,以保证偏差最大的齿槽起始边沿和终止边沿都有大致相近的磨削量。

模糊集识别法在纸币清分中的应用研究

针对目前人民币的自动清分技术中的一些不足之处,提出了一种用于高速纸币清分机的实时人民币识别方法,该方法运用区域划分,提取纸币图像的区域块特征,将人民币的灰度值作为识别特征,采用了模糊集识别法和数学形态学图像处理法,实验结果表明,提出的方法取得了较高的识别率,并且满足了实时性的要求。