直线电机伺服进给系统及其关键技术问题 被引量：20

1

作者 张春良 陈子辰 梅德庆 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2001年第11期37-40,共4页

介绍了直线电机的发展历程以及在高速精密机床上应用直线电机伺服进给系统的进展情况 ,讨论了直线电机伺服进给系统的一些关键技术问题。

关键词 直线电机 机床 进给系统 伺服系统

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基于数字孪生的多轴数控机床轮廓误差抑制方法 被引量：20

2

作者 张雷 刘检华 +1 位作者 庄存波 王勇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期3391-3402,共12页

针对数控机床高速高精加工过程中轮廓误差控制难的问题,提出一种基于数字孪生的轮廓误差抑制方法,并以数控机床的关键执行部件——多轴进给系统为具体对象,构建面向轮廓误差的“建模-预测-控制”闭环抑制技术框架。该方法针对多轴进给... 针对数控机床高速高精加工过程中轮廓误差控制难的问题,提出一种基于数字孪生的轮廓误差抑制方法,并以数控机床的关键执行部件——多轴进给系统为具体对象,构建面向轮廓误差的“建模-预测-控制”闭环抑制技术框架。该方法针对多轴进给系统多属性交叉耦合的特点,建立其高保真数字孪生体,并通过数字-物理空间的多粒度信息传递,实现跨时间尺度下数字孪生体与物理实体在不同维度的虚实精确同步。通过对数字孪生体进行降阶表征,建立轮廓误差多因素动态影响关系模型,融合多粒度信息实现对轮廓误差的动态预估。基于轮廓误差动态预估结果,提出轮廓误差综合抑制方法,实现对时变运动控制参数下多轴进给系统的插补控制。最后,通过小型三轴数控机床的虚实同步运动实验,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 数字孪生 数控机床 进给系统 轮廓误差 误差抑制

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高速高精度数控进给驱动的机电联合系统仿真 被引量：18

3

作者 周勇 陈吉红 彭芳瑜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期135-139,共5页

结合C++语言、Matlab软件和ADAMS软件,从整体上设计了一种复杂机电系统仿真方案,建立了数控进给驱动系统的机电联合仿真平台。该仿真方案包括了复杂运动指令的生成、交流伺服控制和多体系统动力学。利用所建立的联合仿真平台对数控进给... 结合C++语言、Matlab软件和ADAMS软件,从整体上设计了一种复杂机电系统仿真方案,建立了数控进给驱动系统的机电联合仿真平台。该仿真方案包括了复杂运动指令的生成、交流伺服控制和多体系统动力学。利用所建立的联合仿真平台对数控进给驱动动态特性进行了仿真分析,并与实验结果进行了对比,最后对两种典型的加减速指令方法进行了仿真比较。表明该仿真平台能够分析和评价高速高精度数控进给驱动的整体动态特性,为数控进给驱动的整体设计提供参考。 展开更多

关键词 进给驱动 机电系统 联合仿真平台

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滚珠丝杠进给系统仿真建模 被引量：15

4

作者 王永强 张承瑞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期46-49,55,共5页

为在设计阶段获得滚珠丝杠进给系统相对精确的二阶数学模型,提出基于Lyapunov稳定性理论建立模型参考自适应系统,以二阶系统为参考模型,以理论模型为控制对象的仿真建模方法。结合实例,建立考虑粘性摩擦和传动刚度的滚珠丝杠进给系统理... 为在设计阶段获得滚珠丝杠进给系统相对精确的二阶数学模型,提出基于Lyapunov稳定性理论建立模型参考自适应系统,以二阶系统为参考模型,以理论模型为控制对象的仿真建模方法。结合实例,建立考虑粘性摩擦和传动刚度的滚珠丝杠进给系统理论模型,运用MATLAB/Simulink建立模型参考自适应系统仿真模型,并用仿真结果推导出进给系统二阶数学模型。结果表明:二阶模型的输出能很好地跟踪理论模型输出;对两模型输入1ms单位脉冲信号时,相对误差在0.314%以内。 展开更多

关键词 滚珠丝杠 进给系统 仿真建模 LYAPUNOV稳定性理论 模型参考自适应系统

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多因素耦合条件下数控机床进给系统负载惯量比的综合分析与设计 被引量：17

5

作者 刘辉 黄莹 +1 位作者 赵万华 卢秉恒 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期108-113,共6页

负载惯量比是数控机床进给系统性能分析与设计的重要内容,数控机床的高速化、高精度化发展使得负载惯量比的优化选择问题更加突出。这要求设计者能够系统地分析负载惯量比与系统性能之间的相互关系,并为之提供负载惯量比的精确有效的设... 负载惯量比是数控机床进给系统性能分析与设计的重要内容,数控机床的高速化、高精度化发展使得负载惯量比的优化选择问题更加突出。这要求设计者能够系统地分析负载惯量比与系统性能之间的相互关系,并为之提供负载惯量比的精确有效的设计方法。采用双惯量机械系统模型,通过解析分析与数值试验相结合的方法,分析负载惯量比与能量匹配效率的关系;分析了半闭环与全闭环两种控制结构下负载惯量比与控制增益上限、闭环频率特性以及抗干扰动刚度的关系;并在此基础上给出了数控机床进给系统负载惯量比的设计步骤与方法。为数控机床的设计者提供一种在多因素作用下设计最优负载惯量比的方法,具有理论和实际的工程价值。 展开更多

关键词 数控机床 进给系统 负载惯量比 控制增益上限 抗干扰刚度

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数控机床进给伺服系统的性能评估与改进 被引量：13

6

作者 李佳特 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第10期112-115,共4页

文章介绍了伺服系统在数控加工中的作用以及伺服系统的主要性能指标。并根据这些性能指标评估伺服系统。

关键词 数控机床 进给伺服系统 数控加工 性能评估 性能指标

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数控机床回转工作台动态性能分析与仿真 被引量：14

7

作者 顾华锋 洪荣晶 《机床与液压》 北大核心 2008年第F05期216-219,286,共5页

采用机械动力学原理建立数控机床回转工作台传动系统的数学模型,利用MATLAB软件的动态仿真工具箱S im-u link构造交流伺服电机驱动回转工作台传动系统的仿真模型,获得了反映数控回转工作台动态性能的时域和频域特性仿真曲线,通过仿真结... 采用机械动力学原理建立数控机床回转工作台传动系统的数学模型,利用MATLAB软件的动态仿真工具箱S im-u link构造交流伺服电机驱动回转工作台传动系统的仿真模型,获得了反映数控回转工作台动态性能的时域和频域特性仿真曲线,通过仿真结果对系统的快速性和稳定性进行了分析,同时考虑齿轮以及蜗轮蜗杆传动间隙对传动精度的影响,给出了提高数控回转工作台动态性能的措施。为数控回转工作台进给伺服系统的设计、参数选择以及性能优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 回转工作台 进给传动系统 动态性能 建模 仿真

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参数自调整Fuzzy-PID对数控机床进给系统的研究 被引量：5

8

作者 刘学鹏 梅雪松 吴序堂 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第1期40-42,54,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 Fuzzy—PID 数控机床 进给系统

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现代数控机床高速化发展的最新动向 被引量：5

9

作者 唐英 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期210-211,96,共3页

在缩短加工时间、提高生产率的市场需求推动下,切削加工技术正经历着从低速重切削加工向高速轻切削加工方向演变的过程。高速切削加工技术的发展是机床高速化的直接动力。本文从切削技术高速化发展入手,依据机床发展统计数据以及产品研... 在缩短加工时间、提高生产率的市场需求推动下,切削加工技术正经历着从低速重切削加工向高速轻切削加工方向演变的过程。高速切削加工技术的发展是机床高速化的直接动力。本文从切削技术高速化发展入手,依据机床发展统计数据以及产品研发情况,介绍了机床主轴单元及进给单元高速化发展的现状,并展望了其发展趋势。 展开更多

关键词 数控机床 高速化 主轴系统 进给系统

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基于误差传递模型的机床进给系统装配精度预测与调整方法 被引量：5

10

作者 蔡尚文 汪惠芬 刘庭煜 《机械制造与自动化》 2016年第6期6-10,共5页

建立了基于小位移旋量理论的装配误差传递模型,对各零件加工误差及装配误差在装配过程中的累积情况进行描述;并以该模型为基础,提出了一套装配精度预测和装配调整方法;为了便于统一运算,提出了平面特征公差信息转化方法;最后通过CFV130... 建立了基于小位移旋量理论的装配误差传递模型,对各零件加工误差及装配误差在装配过程中的累积情况进行描述;并以该模型为基础,提出了一套装配精度预测和装配调整方法;为了便于统一运算,提出了平面特征公差信息转化方法;最后通过CFV1300铣削加工中心的装配实例验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 机床 进给系统 误差传递 装配精度 公差

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新型全机能数控车床进给系统伺服电机的惯量扭矩匹配计算 被引量：5

11

作者 丁伟明 邵志骋 +1 位作者 刘春阳 徐武军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第2期66-68,共3页

为解决车床设计中进给系统伺服电机选型存在惯量扭矩匹配的问题,文章通过新型全机能数控车床设计实例阐述了通用型选型方法,并且给出了计算公式,详细列举了惯量匹配、扭矩匹配的计算过程,同时分析了匹配过程中注意的问题。经装配调试、... 为解决车床设计中进给系统伺服电机选型存在惯量扭矩匹配的问题,文章通过新型全机能数控车床设计实例阐述了通用型选型方法,并且给出了计算公式,详细列举了惯量匹配、扭矩匹配的计算过程,同时分析了匹配过程中注意的问题。经装配调试、切削实验符合设计目标,该方法对产品初期选型、理论设计具有指导意义。 展开更多

关键词 进给系统 惯量匹配 扭矩匹配

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滚珠丝杠进给系统轴向一阶固有频率量变规律 被引量：4

12

作者 王永强 张承瑞 翟鹏 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第1期58-62,共5页

为了定量分析高速机床进给系统部件参数对一阶固有频率的影响,将滚珠丝杠看作弹性杆件,运用拉格朗日方程建立了进给系统轴向运动的动力学模型;利用MATLAB软件对其固有频率进行了求解,给出了进给系统参数变化与轴向一阶固有频率的关系曲... 为了定量分析高速机床进给系统部件参数对一阶固有频率的影响,将滚珠丝杠看作弹性杆件,运用拉格朗日方程建立了进给系统轴向运动的动力学模型;利用MATLAB软件对其固有频率进行了求解,给出了进给系统参数变化与轴向一阶固有频率的关系曲线.结合实例分析了工作台质量、各部件刚度变化对轴向一阶固有频率的影响,发现工作台质量和丝杠螺母刚度是轴向一阶固有频率的主要影响因素.计算结果表明,工作台质量减小10%,轴向一阶固有频率提高4.94%;丝杠螺母刚度提高10%,轴向一阶固有频率提高2.5%. 展开更多

关键词 滚珠丝杠 进给系统 固有频率 丝杠螺母刚度 工作台质量 拉格朗日方程 动力学模型

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精密冷轧环机工艺动力学模型 被引量：1

13

作者 鄢奉林 华林 吴永桥 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期86-88,共3页

采用交流伺服电机和机械驱动进给系统的冷轧环机,其进给伺服控制系统的设计需要一个新的工艺动力学模型。给出了交流永磁同步伺服电机的数学模型,建立了机械传动机构的等效动力学模型,分析了环件冷辗扩的运动学和变形力学条件,得到了整... 采用交流伺服电机和机械驱动进给系统的冷轧环机,其进给伺服控制系统的设计需要一个新的工艺动力学模型。给出了交流永磁同步伺服电机的数学模型,建立了机械传动机构的等效动力学模型,分析了环件冷辗扩的运动学和变形力学条件,得到了整个进给系统的工艺动力学模型。模型表达了伺服电动机电流、转矩、转速与轧制载荷、芯辊进给速度和位置,以及环件几何尺寸之间的动态关系,各变量之间存在非线性和耦合。模型已用于冷轧环工艺控制器的设计。 展开更多

关键词 冷轧环机 进给驱动系统 动力学 数学模型

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基于重心驱动的设计方法研究及其在高性能机床开发中的应用 被引量：3

14

作者 关晓勇 刘春时 +1 位作者 徐志祥 李焱 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第18期2170-2174,共5页

论证了双驱动系统并不是解决重心驱动技术应用的唯一性优化方案,提出了通过驱动力的方向选择、零部件重量的合理分布等使Steiner距离得到有效抑制以实现重心驱动的方法。在此基础上,将单驱动系统引入设计,丰富了重心驱动的内涵。最后,... 论证了双驱动系统并不是解决重心驱动技术应用的唯一性优化方案,提出了通过驱动力的方向选择、零部件重量的合理分布等使Steiner距离得到有效抑制以实现重心驱动的方法。在此基础上,将单驱动系统引入设计,丰富了重心驱动的内涵。最后,将基于重心驱动的设计方法应用于一款模具加工中心的改进设计,通过对其精度的分析,证明了所提观点的合理性。 展开更多

关键词 机床设计 驱动系统 误差抑制 重心驱动技术

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加工长杆异型螺杆数控铣床的开发与应用 被引量：3

15

作者 申晓龙 张来希 胡佳英 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第26期61-66,共6页

异型螺杆零件具有螺距和底径随角度变化的特点,在通用数控车、铣床上难以实现加工。本文设计了一种新型长杆异型螺杆专用数控铣床,应用FANUC0i-MC数控系统;采用卧式铣床结构,由c轴带动工件旋转,x轴和z轴交流伺服电机驱动实现切削进给,... 异型螺杆零件具有螺距和底径随角度变化的特点,在通用数控车、铣床上难以实现加工。本文设计了一种新型长杆异型螺杆专用数控铣床,应用FANUC0i-MC数控系统;采用卧式铣床结构,由c轴带动工件旋转,x轴和z轴交流伺服电机驱动实现切削进给,铣刀主轴采用交流变频无级调速,数控螺杆铣床三轴三联动。研究表明,该成果对提高加工异型螺杆的生产效率和加工质量,拓展数控铣床的功能,具有广泛的实际工程意义。 展开更多

关键词 异型螺杆 数控铣床 进给驱动单元 主轴单元 系统整机调试

原文传递

考虑控制电信号中间量的机床运动控制误差数据驱动建模方法 被引量：1

16

作者 管寅昕 杨吉祥 丁汉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第23期178-187,共10页

现有数据驱动的机床运动控制误差建模方法通常使用端到端的模型,即通过机器学习算法直接构建参考轨迹信息(速度、加速度等)与伺服误差之间的模型,以降低建模复杂度。然而,该方法忽视了控制电信号对运动控制系统非线性扰动的反映,而导致... 现有数据驱动的机床运动控制误差建模方法通常使用端到端的模型,即通过机器学习算法直接构建参考轨迹信息(速度、加速度等)与伺服误差之间的模型,以降低建模复杂度。然而,该方法忽视了控制电信号对运动控制系统非线性扰动的反映,而导致建立的模型精度受限。为解决此问题,提出了一种使用控制电信号作为中间量的数据驱动运动控制误差建模方法。该方法采集参考轨迹信息(速度、加速度、急动度等)、控制电信号、跟踪误差以及构造的换向特征,构建并训练基于参考轨迹信息的控制电信号预测网络,以及基于电信号和参考轨迹信息的运动控制误差预测网络,利用控制电信号这一中间量有效反应系统所受非线性扰动的特点,实现了高精度的运动控制误差数据驱动建模。在实际验证测试时,将参考轨迹信息输入电信号预测网络,而后将得到的预测控制电信号和参考轨迹信息输入跟踪误差预测网络,即可实现运动控制误差的预测。通过实验对所提出的建模方法进行了验证,所提出方法相对于传统的端到端建模方法,运动控制误差的预测精度在X轴和Y轴分别提升16.33%和20.42%,误差补偿后运动控制轮廓精度相较于未补偿提升85.59%,验证了所提出方法的可行性。 展开更多

关键词 数据驱动 进给系统 机器学习 神经网络 跟踪误差

原文传递

混合偏最小二乘回归和粒子群优化直接进给轴加速度饱和性能的优化方法 被引量：2

17

作者 林献坤 张立明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期2224-2230,共7页

为了提高直线电机驱动进给轴的驱动性能,对进给轴的加速度饱和性能优化方法进行了研究。分析了直接进给轴驱动过程中加速度饱和性能的影响因素,提出一种混合偏最小二乘回归(PLS)与粒子群优化(PSO)的优化方法。采用正交试验设计方法分配... 为了提高直线电机驱动进给轴的驱动性能,对进给轴的加速度饱和性能优化方法进行了研究。分析了直接进给轴驱动过程中加速度饱和性能的影响因素,提出一种混合偏最小二乘回归(PLS)与粒子群优化(PSO)的优化方法。采用正交试验设计方法分配伺服试验参数,利用激光干涉仪测量进给轴的运动时间和速度,从而构建样本库,建立基于PLS的加速度饱和性能模型,采用PSO算法辨识加速度饱和性能优化的伺服参数。搭建了直接进给轴试验平台,进行了200组样本的随机试验。结果表明,混合优化后的伺服参数具有较好的加速度饱和性能,比样本组的平均加速度饱和性能指标高68%。 展开更多

关键词 直线电机 加速度饱和 进给轴 偏最小二乘 粒子群优化

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宽厚板轧机机架辊装置的改造与设计优化 被引量：1

18

作者 魏立华 《宽厚板》 2012年第5期43-45,共3页

针对鄂钢宽厚板轧机机架辊装置投产初期故障多,导致使用周期短的问题,对机架辊传动系统、支承系统和油路系统等进行了全面分析。通过采用圆柱面过盈连接式齿式联轴器、改造轴承座进油管路和润滑系统的连接管网,降低故障率,缩短了设备检... 针对鄂钢宽厚板轧机机架辊装置投产初期故障多,导致使用周期短的问题,对机架辊传动系统、支承系统和油路系统等进行了全面分析。通过采用圆柱面过盈连接式齿式联轴器、改造轴承座进油管路和润滑系统的连接管网,降低故障率,缩短了设备检修时间。 展开更多

关键词 机架辊 传动系统 油路 优化

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数控车床试验台的改造 被引量：1

19

作者 史利娟 陈金英 仲丛和 《煤矿机械》 北大核心 2013年第8期211-212,共2页

主要针对华中系统的数控车综合实验设备,进行Z轴进给传动系统的改造,将其控制方式由开环控制改造为半闭环控制,从而提高该设备的精度。通过介绍改造的主要过程及其解决的主要问题,为实际进行数控机床改造提供一定的参考。

关键词 数控车床 改造 进给传动系统

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某数控雕铣机进给传动系统建模与仿真 被引量：1

20

作者 梁启明 尹辉俊 《机械研究与应用》 2013年第2期45-47,共3页

进给传动系统的性能对数控机床的跟踪及定位精度、加工表面质量等有着重要的作用。针对某数控雕铣机的进给传动系统,提出了一种分析建模的方法。依据机械动力学原理建立了机床进给传动系统的数学模型,利用Matlab中的Smulink对其动态响... 进给传动系统的性能对数控机床的跟踪及定位精度、加工表面质量等有着重要的作用。针对某数控雕铣机的进给传动系统,提出了一种分析建模的方法。依据机械动力学原理建立了机床进给传动系统的数学模型,利用Matlab中的Smulink对其动态响应性能进行仿真,然后将线性和非线性仿真曲线进行对比,结果发现非线性因素对传动性能有较大影响。通过仿真结果可对其进给传动性能进行研究,以便对机床的参数进行调整。所得结论为该数控雕铣机进给系统的优化设计提供了理论支持。 展开更多

关键词 数控雕铣机 进给传动系统 建模 仿真

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