冯向东 黄现莲

(①宁夏工商职业技术学院机电工程系，宁夏 银川 750021；②北方民族大学电气信息工程学院，宁夏 银川 750021)

高精度数控机床是制造航空航天和船舶关键零部件的大型加工设备，其加工精度是衡量国家制造能力的重要指标，也是国家综合国力的重要体现。关键零件如船舶叶轮和飞机涡轮等的加工精度对军事战略物资具有重要影响，因此提高数控机床加工精度意义重大，也是目前学术研究的热点[1-2]。

数控加工精度是速度规划、数控系统和伺服机械平台共同作用的结果，其中良好的伺服机械动态特性是工件加工质量的重要保障。在数控加工中，针对复杂轨迹指令，易引起单轴伺服系统频繁加减速或变向，使机床在加工过程中出现振动，影响工件的加工精度，恶化工件表明质量[3]。以典型圆弧指令轨迹为例，轨迹的轮廓误差不仅与单轴伺服的跟踪能力有关，也与单轴运动过程中变换方向所引起的过象限摩擦有重要关系。对于伺服单元的单轴跟踪误差，可将伺服系统简化为线性系统并利用经典控制理论对其预测和补偿，或通过速度规划时引入跟踪误差约束对其进行限制。但是对于过象限摩擦，其受到加工过程的工况条件、指令轨迹及伺服系统增益系数的影响，不能利用经典控制理论对其准确描述。吴子英等提出了一种基于Stribeck的改进型摩擦力模型，为重型车床的横向伺服进给系统优化设计提供理论支持[4]，周玉清等针对电动机加滚珠丝杠进给系统，提出基于Stribeck摩擦力模型的伺服机械平台润滑状态的快速识别和评估方法，能够对其摩擦力状态进行在线监测[5]。……