数控机床进给伺服系统特性影响加工精度的分析

讨论了系统稳态特性对轮廓误差的影响,认为在闭环控制系统中进行连续切削加工时,轮廓跟随精度与伺服驱动系统的稳态、动态特性有关.同时介绍了位置环增益与跟随误差的概念,推导了跟随误差与轮廓误差之间的数学描述,分析了在加工直线轮廓和圆弧轮廓时跟随误差与轮廓误差之间的关系,以进一步提高零件轮廓的加工精度.     

数控机床进给系统装配误差建模及特征分析

摘要：
通过建立几何模型,分析了数控机床进给系统运动过程中由装配引起的误差特征,提出了表示其误差特征的综合表达式,将装配误差分为周期性分量和累积性分量.通过仿真分析,研究了装配误差在数控机床内置传感器中的信号特征,以及对进给系统运动精度的影响规律.结果表明：装配误差的周期性分量不影响进给系统的定位精度,但会导致进给系统在运动过程中产生周期性波动,且在频率调制的条件下其周期性波动幅值将增加;装配误差的累积性分量影响进给系统的定位精度,当与运动方向发生交叉时将产生累积方向的变化.同时,对某数控机床内置传感器的信号特征进行分析,并基于分析结果进行装配调整,从而降低了由装配引起的运动误差,提高了被测数控机床进给系统的精度.
     

数控机床进给系统的仿真

根据机械动力学原理建立了数控机床进给传动系统的数学模型,利用MATLAB软件中的动态仿真工具Simulink构建了机床进给系统的仿真模型,获得了反映系统性能的仿真曲线.利用仿真模型分析了非线性摩擦因素对系统精确的影响,并给出了提高传动系统性能的措施.为机械传动系统的设计和性能的改进提供了理论依据.     

超精密数控机床进给系统非线性分析及误差补偿研究进展

从超精密加工的基本需求出发,介绍了超精密数控机床的主要误差源及误差产生的原因,讨论了进给系统中非线性因素对系统动态性能、静态性能及加工精度的影响,综述了进给系统非线性控制策略和误差补偿的研究现状,总结了阶段性研究成果,并对今后的研究方向及关键问题进行了展望,最终提出通过先进控制技术和全息误差补偿技术有机结合提高加工精度的总体思路.     

直线电机进给系统机械系统动态特性研究

为了获得满意的运动精度,针对以往直线电机进给系统研究中被忽略的机械系统动态特性,利用达朗贝尔原理建立了机械系统的动力学模型,对直线电机进给实验台的机械系统动态特性及影响因素进行了理论分析和实验测试,同时分析讨论了机械系统频率特性对进给系统运动精度的影响。结果表明:尽管直线电机进给系统机械环节结构简单,但依然具有复杂的动态特性,影响系统运动精度;伺服控制速度环增益越高,机械系统进给方向固有频率越高;随着进给速度的提高,工作台各方向振动频率与幅值均增大,当速度提高1倍时,俯仰振动和偏摆振动致使工作台产生的位移波动增大2倍。     

数控机床进给系统热源发热率辨识与热误差预测

数控机床进给系统具有热源多且各热源发热率时变性强的特点.但以往研究对各热源发热率的时变性关注较小,因此很难实现丝杠温升和热误差的精确预测.本文将Monte Carlo(MC)模拟集成FEM方法捕获到进给系统各热源的发热率,进而确定了各热源发热率占系统总发热率的比例——分配比随系统运行时间的变化规律.然后,基于进给系统各热源的发热率分配比,提出利用进给系统伺服电机的力矩电流计算各热源发热率的方法.最后,基于一维热传导方程的有限差分法,提出了丝杠温升和热误差的数值预测模型,并利用试验验证了模型预测的精确性.     

高速数控机床智能进给控制器研究

高速进给系统是高速切削机床的关键技术之一。文章介绍以直线电机为核心组成的高速进给系统,分析了系统的组成结构,建立其数学模型,并设计了新的模糊进给控制系统,比较了新系统与传统进给系统的仿真结果。     

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.     

机械进给系统的运动特性及数字仿真

本文从滑动导轨面所处摩擦状态出发,建立了机械进给系统两自由度动力学模型;分析了影响进给系统稳定性的主要因素;提出了用于机械进给系统运动特性的数字仿真算法,并利用自制的试验装置对进给系统进行了动态响应试验.     

数控机床进给系统热误差自适应解析模型

提出了基于丝杠热源表面检测温度的滚珠丝杠热误差预测解析模型.首先,基于变量分离法推导出丝杠轴一维热传导方程的解析解.然后,将两个轴承视为固定热源,将螺母简化为连续分布的多个可移动热源,给出了各热源激励起丝杠温度分布的解析表达式,进而依据叠加原理得出了多热源作用下丝杠轴温度的预测方程.依据各热源表面测点和中心温度的有限元计算结果,确定了其温度差随进给速度和时间变化函数曲线的拟合参数,进而提出了丝杠热误差预测的解析模型.最后通过试验验证了预测模型的有效性.     

数控机床进给手轮功能装调方法的分析

以数控机床移动进给手轮的功能原理为出发点,评述手轮的常用装调方法及特殊装调方法的工作过程,通过阐述数控机床各项功能装调方法的灵活多样性,为达到数控机床使用功能要求,应用中要从数控机床操作便利和用户使用意图等方面考虑,选定装调方法.     

数控机床超长进给机构研究

介绍了提高超长进给机构精度的几种方法,提出了一种新的方案,即将齿轮齿条传动结构应用于数控机床超长进给机构,采用电气消隙形式,解决了齿轮与齿条间的反向间隙;机械的闭环形式,消除了电机到齿轮之间的所有背隙,从而保证进给运动的高精度,并应用于实际机床生产中.     

冷辗机床进给系统的动态特性对冷辗精度的影响

进给系统对冷辗精度有很大的影响,主要在于冷辗过程是一动态的工作过程,该文在分析系统静、动态特性和工作状态的基础上,建立了简化模型,根据此模型定性分析了进给系统特性,并就其响应频率所造成的对冷辗精度的影响进行阐述,该文的分析方法对进给系统的优化设计有一定的参考价值.     

数控机床进给系统功率模型及空载功率特性

在分析机床进给系统各部件功率特性的基础上建立了进给系统的功率模型,并运用此模型分析了进给系统的空载功率特性及其主要影响因素。理论分析表明,进给系统的空载功率是关于进给速度的单调递增二次函数,同时分析表明进给速度和负载质量均影响进给系统的空载功率,但负载质量对空载功率的影响极小。最后在3轴数控铣床上进行了实验研究,结果表明理论分析的有效性。     

浅谈数控机床进给轴运行抖动的问题分析和调整

本文着重从机械、电气、液压等方面对数控机床进给轴运行不稳定的实例进行分析、判断，并提出了一些解决方法。     

摩擦力的一般特性与做功特性分析

分析了在经典力学中导致摩擦力复杂因素的内在机制和各种特性，讨论了滑动摩擦力与滚动摩擦力的特性差异和广义可比关系，给出了目前仍引起争论的一些问题的简要分析，研究表明：滑动摩擦作用主要来自凸出的相互接触点弹性形变的剪切应力以及分子间的相互作用．摩擦力做功与参照系的相关性与研究的视点有关．     

考虑模态特性的高速机床进给系统刚度匹配研究

为了得到进给系统的最优动态特性,建立了进给系统的动力学模型。采用有限元法对高速机床进给系统的部件与结合面进行刚度设计,通过分析进给系统的振动形式,找出了在各种因素下系统模态参数的变化规律,以工作台的结构设计为例,进行了合理的刚度匹配。进给系统在低频段沿进给方向振动,最显著的影响因素是工作台的质量、丝杠-螺母副接触刚度、轴承副接触刚度和丝杠自身的拉压刚度,当系统沿垂直于工作台的方向振动时,受导轨-滑块结合面刚度的影响较大。在不同导轨、滑块跨距组合参数下,对系统模态的特性变化规律进行了分析,当滑块跨距为400mm、导轨跨距为300mm时,系统模态为最优分布。研究表明,该刚度匹配设计方法可使工作台的质量减小10%,进给系统的1阶固有频率提高9%,从而验证了该方法的准确性。     

浅析数控机床进给伺服系统的常见故障与处理方法

本文结合当前我国数控机床行业的快速发展,为确保数控机床在加工过程中出现故障时,专业技术人员能够及时准确地对其进行诊断与维修,通过本人实际工作情况所积累的理论知识与实践经验,主要阐述了数控机床进给伺服系统的常见故障、处理方法和实例分析。     

舰炮弹库出弹平台进给系统动态特性分析

利用弹簧-阻尼模型建立了大口径舰炮弹库出弹平台进给系统中滚动轴承、丝杠螺母副及滚动导轨副结合面的等效动力学模型,综合考虑了滚珠丝杠纵向、扭转和横向振动,以及弹箱所在工作台的6个自由度的振动,借助Hertz接触理论,分析计算了滚动轴承、丝杠螺母副及滚动导轨副结合面的刚度特性。基于模态分析法对比分析了考虑结合面接触刚度和不考虑结合面接触刚度情况下整机的动态特性,得出结合面特性对整机动态特性分析的重要性,为提高系统的抗振能力提供了依据。