前言:
在數控機床輪廓加工過程中,各坐標軸常要求隨加工形狀的不同瞬時啟停或改變速度,控制系統應同時精確地控制各坐標軸運動的位置與速度,由于系統的穩態和動態特性,影響了各坐標軸的協調運動和位置精度,從而產生了輪廓的形狀誤差,影響了零件的最終加工質量。特別是數控技術的發展正朝向高速、高精度,從而研究焦點也指向數控機床的輪廓加工誤差。其誤差來源可分為三類:一是機床的結構誤差(如機械傳動機構存有裝配間隙、配件質量及熱變形等);二是切削過程影響(如刀具的磨損或主軸軸承磨損等);三是驅動系統的動態響應特性或外部干擾引起的誤差。
數控機床的進給伺服系統是個復雜的動力學系統,要保證良好的性能,機床的系統就應當有良好的動態和靜態特性。
機床的機械結構設計定型后,由于有以下方面的原因影響系統的動態性能:①旋轉移動部分的慣性;②直線移動部分的質量(工作臺和工件);③摩擦力;④連接元件中的彈性變形或間隙等。機床整體結構的剛性影響系統的動態特性,剛性越好,動態特性越好。在機床的調試過程中,當排除機械結構方面可能存在的誤差后,務必要對機床進給系統中的伺服參數進行調試,結合機床的本體結構優化參數,使機床的加工性能達到最佳[1]。在機床的伺服系統調試過程中,如果參數調整不當,會引起伺服電機運行不平穩,出現振動、響應慢、尖叫等現象,從而導致如圖所示的動態誤差產生。
結束語:
本論文以某公司生產的GR3060龍門式加工中心進給系統中的Y軸為例,進行伺服系統的調試及相關參數的優化,并且本機床已經交付企業生產,對整機的幾何精度和運動精度進行了驗證,能滿足客戶的實際生產要求。由于作者專業水平及實驗條件的限制,本論文的研究在某些方面存在諸多不足,仍有待進一步的研究、探討和完善,如缺少測振儀和動態分析儀等實驗設備,無法通過測量得到各結合面的特征參數,對有關仿真數據和實驗數據進行對比分析,忽略了摩擦、干擾負載等因素對系統的影響,因此和實際情況還是有些差別。
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