CNC多轴联动的机床交叉耦合轮廓误差补偿技术

为了提高多轴联动CNC机床的加工精度,减小由机械传动及电气控制等因素造成的轮廓误差,针对多轴联动CNC机床伺服采用交叉耦合参数选择困难及稳定不强等问题,提出一种交叉耦合轮廓补偿的控制方法,建立交叉耦合轮廓误差补偿的模型,搭建了x轴、y轴及z轴仿真实验平台。仿真实验结果表明:轮廓误差补偿的算法使用交叉耦合误差补偿算法进行控制,可以大大降低轮廓误差。     

多轴CNC机床耦合轮廓误差补偿方法

介绍了CNC机床耦合轮廓误差补偿方法的原理及设计方法。首先分析了非耦合的轮廓控制系统,给出了轮廓误差的定义及算法,引入了耦合轮廓控制的概念。以两轴CNC机床为例,介绍了耦合轮廓控制系统的结构及设计方法。最后讨论了耦合轮廓控制的效果及需要进一步研究的问题。     

CNC加工中直线插补刀路的误差评估修正研究

在精加工中,CNC机床扮演者极其重要的角色.CNC机床的加工水平已经成为衡量一个国家生产力和工业实力的重要指标.本文将针对传统的CNC机床控制器的直线插补功能上的缺点作深入的研究与分析,并使用Runge-Kutta法则对样条刀路进行误差评估修正,利用对于误差的评估-修正的方法求出最佳的曲线参数,推导出机床各轴控制系统的相对取样时间的进给量.通过仿真试验证明本文提出的算法在轮廓加工精度上优于传统的直线插补方法.     

基于前馈控制的数控机床进给运动轮廓误差分析

轮廓运动控制是运动控制领域研究的重要课题之一,其广泛应用于数控机床与其它自动化运动控制系统中。由于位置伺服系统跟随误差的存在,导致直线和圆弧运动时产生轮廓运动误差。前馈控制是一种有效减小跟随误差的方法,已广泛应用于数控机床进给运动控制。文章研究了两轴匹配时前馈控制增益和前馈控制滤波器带宽对两轴轮廓运动精度,特别是圆弧运动精度的影响。结论对合理选择前馈控制参数,提高轮廓运动精度具有实际应用价值。     

一种联机检测轮廓加工误差的新方法

对一个机横加工而成的机械零件来说,由于实际使用的需要。不仅对零件的尺寸精度有一定要求,而且对零件的轮廓精度也有一定要求。本文采用联机检测的方法,在数控机床或加工中心上测量零件的轮廓加工误差。本文提出了一种采用一维传感器测量两维工件轮廓加工误差的新方法。理论分析和实验结果表明,此方法是可靠的,具有较高的精度。     

高速轮廓运动综合位置误差控制的研究

高速轮廓运动控制技术已广泛应用于工业中。目前研究主要从减少伺服跟随误差和采用交叉耦合控制减少轮廓误差两个方面来提高运动精度。文章对几种常见的控制方法进行了讨论，并给出了一种综合位置误差控制的方案。该控制方案可在不改变原位置环的基础上大大提高位置伺服的性能，减小高速运动和参数扰动时的轮廓误差。控制理论分析和仿真结果表明了其有效性，且该方案容易实现。     

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。     

基于直线插补的多轴联动轮廓误差控制方法

数控机床各联动轴实际动态性能不一致,会降低机床轮廓精度。针对空间复杂轮廓,提出一种基于直线插补的多轴联动轮廓误差控制方法。根据实际刀位点和用直线段逼近刀心轨迹指令曲线时的逼近节点,基于矢量法计算轮廓误差;将计算得到的轮廓误差与当前采样周期的跟随误差相叠加以控制伺服电机。在XYZ联动平台上进行了轮廓误差补偿控制实验,结果表明该方法能显著提高轮廓精度。     

数控机床加工误差的分析及减小误差的措施

本文在分析了零件各种形面几何误差形成原理的基础上，指出数控机床加工的零件轮廓误差是一种空间位置误差，它由机床各坐标方向运动的运动误差和位移误差实时合成，必须在提高机床本身质量的前提下，实测机床工作区内空间位置误差并加以补偿，才可收到显著效果。     

双转台五轴联动数控机床轮廓误差控制方法

五轴数控加工中,机床几何精度、动态特性不匹配等因素引起的各种误差最终会表现为零件的轮廓误差,所以控制和补偿轮廓误差具有重要意义。以双转台五轴联动数控机床为对象,采用D-H法建立了数控机床运动学模型。运用运动学正解模型,揭示了刀心位置轮廓误差和刀轴方向轮廓误差的产生规律,为轮廓误差补偿控制提供了理论依据。在此基础上设计了一种轮廓误差补偿控制方法。仿真实验证明该控制方法能有效减小轮廓误差。