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数控机床进给传动系统刚度对机床精度稳定性的研究

2018-09-10张明明西安工业大学陕西西安710021

丝路艺术 2018年4期

张明明(西安工业大学,陕西 西安 710021)

数控系统中,数控机床精度稳定性是其主要重要内容,经过分析数控机床精度稳定性影响因素,尤为重视系统刚度变化,研究有无偏差,准停过程振动量,圆运动半径偏差等内在关联。指令频宽接近控制带宽会有明显变化,其核心为控制结构与宽带、机械共振频率参数。

一、构建进给系统模型

机床进给系统传动结构分为工作台、联轴器、电机、滚珠丝杠,通过建立数控机床进给传统系统结构模型构建数控机床进给系统动力学模型,分为电机转子惯量等等效质量、工作台质量、等效传动刚度、阻尼、等效伺服推力。其中氛围,伺服电机输入环境下的开环输送函数、伺服电机输入到电机速度输出、电机速度输入至工作台速度输出的传输。模型内传动刚度有变化公式为:K=K0+ΔK,其中,K0为刚度;K为刚度变化量。获得传递函数有助于控制构造电机速度和工作台位移,满足全闭环下速度环反馈检验,位置环反馈检验的要求。

机械、电机、伺服控制作用的构成机床进给系统模型传递函数,通过系统模型可得电气增益和扭矩常数,表示位置与速度传感器比重增益参数。通过计算获得半闭环下传递函数和全闭环下的闭环传递函数,其中分别表示指令输入和位移输出的拉氏转换。

数控机床运动精度与机械、伺服、数控、耦合行为有着密切联系,并且会随着机械参数改变而变化,运动精度在不同位置和运动条件下有着明显不同,关乎着机床加工的工作精度和工作水平。……

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