前言:
在数控机床轮廓加工过程中,各坐标轴常要求随加工形状的不同瞬时启停或改变速度,控制系统应同时精确地控制各坐标轴运动的位置与速度,由于系统的稳态和动态特性,影响了各坐标轴的协调运动和位置精度,从而产生了轮廓的形状误差,影响了零件的最终加工质量。特别是数控技术的发展正朝向高速、高精度,从而研究焦点也指向数控机床的轮廓加工误差。其误差来源可分为三类:一是机床的结构误差(如机械传动机构存有装配间隙、配件质量及热变形等);二是切削过程影响(如刀具的磨损或主轴轴承磨损等);三是驱动系统的动态响应特性或外部干扰引起的误差。
数控机床的进给伺服系统是个复杂的动力学系统,要保证良好的性能,机床的系统就应当有良好的动态和静态特性。
机床的机械结构设计定型后,由于有以下方面的原因影响系统的动态性能:①旋转移动部分的惯性;②直线移动部分的质量(工作台和工件);③摩擦力;④连接元件中的弹性变形或间隙等。机床整体结构的刚性影响系统的动态特性,刚性越好,动态特性越好。在机床的调试过程中,当排除机械结构方面可能存在的误差后,务必要对机床进给系统中的伺服参数进行调试,结合机床的本体结构优化参数,使机床的加工性能达到最佳[1]。在机床的伺服系统调试过程中,如果参数调整不当,会引起伺服电机运行不平稳,出现振动、响应慢、尖叫等现象,从而导致如图所示的动态误差产生。
结束语:
本论文以某公司生产的GR3060龙门式加工中心进给系统中的Y轴为例,进行伺服系统的调试及相关参数的优化,并且本机床已经交付企业生产,对整机的几何精度和运动精度进行了验证,能满足客户的实际生产要求。由于作者专业水平及实验条件的限制,本论文的研究在某些方面存在诸多不足,仍有待进一步的研究、探讨和完善,如缺少测振仪和动态分析仪等实验设备,无法通过测量得到各结合面的特征参数,对有关仿真数据和实验数据进行对比分析,忽略了摩擦、干扰负载等因素对系统的影响,因此和实际情况还是有些差别。
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