加工中心进给系统位置精度对复杂曲面加工刀具轨迹影响
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数控车削加工工艺思考与练习题1、普通车床加工螺纹与数控车床加工螺纹有何区别?答:普通车床所能车削的螺纹相当有限,它只能车等导程的直、锥面公、英制螺纹,而且一台车床只能限定加工若干种导程的螺纹。
数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹,而且能车增导程、减导程及要求等导程与变导程之间平滑过渡的螺纹,还可以车高精度的模数螺旋零件(如圆柱、圆弧蜗杆)和端面(盘形)螺旋零件等。
数控车床可以配备精密螺纹切削功能,再加上一般采用硬质合金成型刀具以及可以使用较高的转速,所以车削出来的螺纹精度高、表面粗糙度小。
2、车削螺纹时,为何要有引入距离与超越距离?答:在数控车床上车螺纹时,沿螺距方向的Z向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速比关系,因此应避免在进给机构加速或减速的过程中切削,为此要有引入距离和超越距离。
3、车削加工台阶轴、凹形轮廓时,对刀具主、副偏角有何要求?答:加工阶梯轴时,主偏角 >90°加工凹形轮廓时,若主、副偏角选得太小,会导致加工时刀具主后刀面、副后刀面与工件发生干涉,因此,必要时可作图检验。
4、加工路线的选择应遵循什么原则?答:加工路线的确定首先必须保持被加工零件的尺寸精度和表面质量,其次考虑数值计算简单、走刀路线尽量短、效率较高等。
因精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线模拟自测题一、单项选择题1、车削加工适合于加工(A )类零件。
(A)回转体(B)箱体(C)任何形状(D)平面轮廓2、车削加工的主运动是(A )。
(A)工件回转运动(B)刀具横向进给运动(C)刀具纵向进给运动(D)三者都是3、车细长轴时,使用中心架和跟刀架可以增加工件的(C )。
(A)韧性(B)强度(C)刚性(D)稳定性4、影响刀具寿命的根本因素是(A )o(A )刀具材料的性能(B )切削速度(C)背吃刀量(D)工件材料的性能5、车床切削精度检查实质上是对车床(D )和定位精度在切削加工条件下的一项综合检查。
数控编程与操作教程课后习题答案第一章思考与练习题1-1、什么是数控技术?答:数控是数字控制(Numerical Control,NC)的简称,是一种用数字、字符或其他符号组成的数字信息对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。
1-2、数控机床有哪些优点和不足之处?答:1、数控机床的优点如下:(1)加工精度高;(2)加工生产率高;(3)对加工对象改型的适应性强;(4)减轻了操作工人的劳动强度;(5)能加工复杂型面;(6)有利于生产管理的现代化;2、数控机床的不足之处如下:(1)提高了初始阶段设备的投资;(2)需专业的维护人员,增加了维修的技术难度和维修费用;(3)对操作人员的技术水平要求较高;(4)加工成本较高;(5)需要高度熟练和经过培训的编程人员;(6)加工过程中难以调整。
1-3、数控机床多用于什么场合?答:数控机床主要用于航空航天制造、国防军工、汽车制造、模具制造、医疗器械制造、船舶制造,大型工程机械制造、电器等行业,其中(1)几何形状复杂的零件;(2)多品种小批量零件;(3)精度要求高的零件;(4)需要频繁改型的零件这些场合都要用到。
1-4、数控机床的组成与工作原理如何?答:1、数控机床的组成如下:数控机床主要由数控系统和机床主体组成,此外数控机床还有许多辅助装置,如自动换刀装置(automatic tool changer,ATC),自动工作台交换装置(automatic pallet changer,APC),自动对刀装置,自动排屑装置及电、液、气、冷却、防护、润滑等装置。
数控系统包括程序及载体、输入/输出装置、计算机数控装置(CNC)、伺服驱动系统等。
2、数控机床的工作原理:数控装置内的计算机对以从外部输入的数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后,向机床进给等执行机构发出命令,执行机构则按其命令对加工所需各种动作,如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制,从而完成工件的加工。
复杂曲面零件的机械加工导言复杂曲面零件是现代制造业中常见的一种工件类型,其结构复杂、形状多变,通常由曲线、曲面以及复杂的几何特征组成。
机械加工是制造复杂曲面零件的一种主要方法,本文将介绍复杂曲面零件的机械加工过程、工艺以及相关注意事项。
1. 复杂曲面零件的特点复杂曲面零件通常具有以下特点:1.结构复杂:复杂曲面零件由多个曲线、曲面以及几何特征组成,形状复杂,工艺要求较高。
2.计算复杂:复杂曲面零件的计算通常需要采用数学建模和计算机辅助设计工具,对工程师的计算和分析能力有一定要求。
3.高精度要求:复杂曲面零件往往需要达到较高的精度要求,对加工工艺和设备都有严格要求。
4.造型多变:复杂曲面零件的造型多样,包括曲线、曲面、凹凸等变化,对加工工艺和装夹方式都提出了挑战。
2. 复杂曲面零件的机械加工工艺复杂曲面零件的机械加工过程通常包括以下几个步骤:2.1. CAD建模在机械加工之前,需要通过计算机辅助设计(CAD)软件对复杂曲面零件进行三维建模。
CAD建模可以精确描述零件的几何特征和曲面形状,为后续的加工工艺提供准确的数据参考。
2.2. CAM编程CAM编程是将CAD建模数据转化为机床控制程序(G代码)的过程。
CAM软件可以根据零件的几何特征和加工要求,自动生成合适的加工路径和刀具轨迹。
编程人员需要根据具体的机床和刀具等情况进行调整和优化。
2.3. 加工准备在正式加工之前,需要准备加工设备和工装。
对于复杂曲面零件的加工,通常需要采用高精度数控机床和专用夹具,以确保加工精度和稳定性。
2.4. 刀具选择刀具选择是机械加工过程中的重要一环。
对于复杂曲面零件,通常需要采用特殊形状的刀具,如球头铣刀、球头立铣刀等,以满足曲面加工的要求。
2.5. 加工过程加工过程可以分为粗加工和精加工两个阶段。
粗加工主要是用粗糙刀具进行初次削减,并确保加工余量,以备后续的精加工。
精加工则是利用特殊的刀具和加工路径,在加工余量范围内逐渐接近最终形状。
(2017年4月下)|Mechanized Equipment 》机械装备I35C N C加工中刀具路径对曲面加工精度影响分析柳荣华(江西省机械高级技工学校,江西南昌330013)摘要:在曲面加工过程中,刀具路径是影响切削效率和加工质量的关键因素之一;在C A M软件中,可供选择的刀具路径较多。
文章主要介绍平行铣、环形铣、等高外形铣三种常用的曲面加工刀具路径特点和适用范围以及对曲面加工精度的影响。
关键词:C N C;刀具路径;加工精度中图分类号:TG7 文献标志码:A文章编号:1672-3872 (2017) 08-0035-021引言在工件被加工过程中,不考虑人为因素,直接影响加工 精度的因素主要有两个:①机床的制造、安装、传动误差,刀具的材料类型、制造安装及磨损误差,夹具的定位、松紧 误差等都会直接影响工件的加工精度;②软件使用过程中,除了图形的曲率公差、系统公差及加工参数等选用不当以外,合理选择刀具路径对提高工件精度有很大作用。
大多数曲面 都需要两大类刀具路径,即粗加工和精加工,才能完成其曲 面加工,不同的刀具路径特点和适用范围不一样,其得到的 加工精度也就不一样,在C A M软件中,可供选择的刀具路径 较多曲,本文重点介绍其常用的三种方法。
2 曲面粗加工刀具路径无论是曲面粗加工还是精加工,刀具路径选择方法一般 应遵循如下原则:路径之间应平滑连接与过度;走刀时应平 缓切入和切出;粗加工时尽可能保证所留余量均匀;尽量减 少刀具的换向次数和加工区域之间跳转次数;确保刀具和机 床主轴不过载。
曲面粗加工刀具路径方法有平行粗加工、放 射状粗加工、曲面流线粗加工、等高外形粗加工、曲面挖槽 粗加工、插削式粗加工、残料清除粗加工等。
其中,等高外 形粗加工对复杂曲面的加工效果显著,曲面挖槽粗加工,因操作简单,刀具路径生成时间短,刀具切削受力均匀,几乎 能加工到曲面任何地方,因此上述两种方法常用。
在选择曲 面粗加工路径时,一般根据工件的形状和预留的加工余量来 选择刀具路径,在粗加工中,Z轴的阶深会影响精加工余量。
CNC机床加工中的刀具路径优化在现代制造业中,CNC(Computer Numerical Control,计算机数控)机床已成为一种不可或缺的设备。
CNC机床利用计算机控制系统,使机床能够准确地按照预定的路径进行加工,并得到高质量的零件。
而刀具路径优化作为CNC机床加工过程中的重要环节,对于提高加工效率、降低生产成本具有关键作用。
本文将探讨CNC机床加工中的刀具路径优化方法和其在实际应用中的意义。
一、刀具路径优化的背景和意义在一般情况下,CNC机床加工零件需要按照预定的轮廓进行切削。
但是,由于零件形状的复杂性以及加工过程中的约束条件,刀具的运动轨迹往往不是最优的。
刀具路径优化则旨在通过优化刀具的运动轨迹,使得加工效率、精度和质量得到最大程度的提升,从而降低生产成本。
二、刀具路径优化的方法2.1 简化路径法简化路径法是最简单、常用的刀具路径优化方法之一。
它通常通过去除冗余的刀具移动线段来减少刀具路径的长度,从而提高加工效率。
该方法适用于零件轮廓较为简单且不涉及复杂的切削工序的情况。
2.2 基于遗传算法的优化方法遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法,已成功应用于刀具路径优化领域。
该方法通过将刀具路径表示为遗传算法的染色体编码,并利用遗传算子对染色体进行选择、交叉和变异,最终优化出最佳的刀具路径。
这种优化方法适用于零件轮廓复杂、涉及多种切削工序的情况。
2.3 基于人工智能的优化方法人工智能技术如神经网络、模糊逻辑等在刀具路径优化中的应用日益受到关注。
通过将加工过程中的各种参数输入人工智能模型,可以利用其学习和优化的功能来得到最佳的刀具路径。
这种方法适用于大规模、复杂的加工任务。
三、刀具路径优化的应用和效果刀具路径优化在实际应用中已取得了显著的效果。
以汽车制造为例,对于复杂的车身焊接工艺,刀具路径优化可以大幅度提升焊接效率和质量,并降低能源消耗。
在航空航天领域,通过优化飞机零部件的刀具路径,可以减少材料的浪费,并提高零件的加工精度。
CNC机床加工中的刀具运动轨迹优化与控制在CNC(Computer Numerical Control)机床加工过程中,刀具的运动轨迹对于产品质量和加工效率具有重要影响。
为了实现高精度的切削加工,优化和控制刀具的运动轨迹显得尤为重要。
本文将讨论CNC 机床加工中的刀具运动轨迹优化与控制的相关内容。
一、刀具运动轨迹的意义刀具运动轨迹是指刀具在加工过程中的移动路径。
优化刀具运动轨迹有助于改善加工精度、提高生产效率,同时还能减少加工时间和材料的浪费。
通过合理规划和控制刀具的运动轨迹,可以避免加工过程中的冲突和碰撞,保证加工的准确性和安全性。
二、刀具运动轨迹优化的方法1. 切削轨迹优化切削轨迹是指刀具在切削加工过程中的运动路径。
通过优化切削轨迹,可以减少刀具在加工过程中的停留时间,提高切削效率。
常用的切削轨迹优化方法包括直线刀路、圆弧刀路和复杂曲线刀路等。
根据具体的加工要求和机床的特性,选择合适的切削轨迹优化方法进行加工。
2. 轨迹规划优化刀具的轨迹规划是指在给定的加工空间中,规划刀具的移动路径。
在轨迹规划优化中,可以采用最优路径算法,如最短路径算法和最优速度规划算法,确定刀具的最佳移动路径。
同时,还需要考虑加工过程中的约束条件,如刀具尺寸、加工精度和切削力等,以确保加工的质量和效率。
三、刀具运动轨迹的控制刀具运动轨迹的控制是指通过CNC系统对刀具的路径和速度进行控制。
在CNC机床中,刀具运动由伺服系统控制,通过控制刀具的速度和位置,实现刀具的运动控制。
刀具的运动轨迹控制需要考虑刀具的精确定位和平滑运动的要求,以保证加工的准确性和表面质量。
1. 速度控制速度控制是刀具运动轨迹控制中的重要内容之一。
通过控制刀具的速度,可以实现加工速度的调节和加工路径的规划。
在CNC机床中,常用的速度控制方法包括比例控制、位置控制和路径规划控制等。
通过控制刀具的速度,可以实现切削加工的高效率和高精度。
2. 位置控制位置控制是刀具运动轨迹控制中的关键环节之一。
五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法五轴联动数控加工是一种高精度、高效率的加工方式,可以实现对复杂曲面的加工。
在五轴联动数控加工中,刀具轨迹控制算法起着至关重要的作用,决定了加工精度和效率。
本文将介绍几种常见的刀具轨迹控制算法,并对其原理和应用进行详细阐述。
1. 五轴联动数控加工概述五轴联动数控加工是指在数控加工机床上,通过同时控制五个坐标轴的运动,实现对工件的加工。
相比于传统的三轴加工,五轴联动可以更加灵活地加工复杂曲面,提高加工质量和效率。
2. 刀具轨迹控制算法的作用刀具轨迹控制算法是五轴联动数控加工中的关键技术之一。
它可以根据工件的三维模型和加工要求,计算出刀具在加工过程中的运动轨迹,从而实现精确的加工。
刀具轨迹控制算法的好坏直接影响加工精度和效率。
3. 刀具轨迹控制算法的分类刀具轨迹控制算法可以分为两类:离散点算法和曲线插补算法。
离散点算法是指将工件曲面离散化为一系列离散点,然后通过逐点加工来实现曲面加工。
常见的离散点算法有直线连接法、圆心法和切点法等。
这些算法简单直观,适用于加工简单曲面。
曲线插补算法是指根据工件的曲线方程和刀具半径,通过插补计算出刀具的运动轨迹。
常见的曲线插补算法有圆弧插补法、曲线插补法和样条插补法等。
这些算法可以实现对复杂曲面的高精度加工。
4. 圆弧插补算法圆弧插补算法是五轴联动数控加工中最常用的一种刀具轨迹控制算法。
它通过计算刀具半径和工件曲线的切向方向,确定刀具的圆弧插补路径。
圆弧插补算法具有计算简单、加工效率高的优点,适用于多数加工场景。
5. 曲线插补算法曲线插补算法是一种更加精细的刀具轨迹控制算法,可以实现对复杂曲面的高精度加工。
曲线插补算法通过计算刀具在曲线上的切向方向和曲率,确定刀具的插补路径。
与圆弧插补算法相比,曲线插补算法需要更复杂的计算和控制,但可以实现更高的加工精度。
6. 样条插补算法样条插补算法是一种基于数学样条曲线的刀具轨迹控制算法。
它通过计算曲面上的样条曲线,将刀具的运动路径进行插补。
机械加工中心刀具路径规划与优化一、引言随着机械加工中心技术的发展,刀具路径规划与优化在数控加工领域变得越来越重要。
合理的刀具路径规划不仅可以提高加工效率,还能减少刀具磨损,延长刀具使用寿命,并且降低了由于刀具插入造成的机械振动和噪音。
本文将探讨机械加工中心刀具路径规划与优化的方法和技术。
二、机械加工中心刀具路径规划1. 刀具路径规划的基本原则在机械加工中心中,刀具路径规划的基本原则主要包括以下几点:(1)保证刀具的安全性:刀具路径应尽可能避免刀具与加工区域以外的零件接触,以防止碰撞和损坏。
(2)保证加工效率:刀具路径应优化选取,使得刀具能够在最短的时间内完成加工任务。
(3)减少刀具的摆动和振动:刀具路径应尽可能降低刀具在加工过程中的摆动和振动,以避免对机床和刀具的损坏。
2. 刀具路径规划的方法(1)直线插补方法:根据零件的几何形状和加工要求,采用直线插补的方式确定刀具路径。
这种方法简单直观,但对于复杂形状的零件,刀具路径可能不够优化。
(2)圆弧插补方法:根据零件的曲线轮廓,采用圆弧插补的方式确定刀具路径。
圆弧插补方法能够更好地适应零件的曲线形状,提高加工效率和精度。
(3)曲面插补方法:对于复杂曲面零件的加工,采用曲面插补的方式确定刀具路径。
曲面插补方法可以根据曲面的特性,确定最优的刀具路径,提高加工效率和表面质量。
三、机械加工中心刀具路径优化1. 刀具路径长度优化刀具路径长度是影响加工效率的一个重要指标,路径长度越短,加工时间也就越短。
因此,如何优化刀具路径长度成为了一个研究的重点。
常用的优化方法包括遗传算法、模拟退火算法等。
这些算法可以通过优化选择最优的刀具路径,以达到最短的路径长度。
2. 刀具路径平滑优化在刀具路径规划过程中,刀具的运动轨迹应尽量平滑,以减少机床振动和噪音的产生。
这可以通过数学优化方法来实现,如贝塞尔曲线、样条曲线等。
这些曲线可以更好地拟合零件的形状,使刀具路径更加平滑。
3. 刀具路径避免重复工作优化在刀具路径规划过程中,避免刀具重复工作也是一项重要的优化内容。
第一章绪论简答题答案,没有工艺题的1 什么是数控机床答:简单地说,就是采用了数控技术(指用数字信号形成的控制程序对一台或多台机床机械设备进行控制的一门技术)的机床;即将机床的各种动作、工件的形状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示,把这些数字代码通过信息载体输入给数控系统,数控系统经过译码、运算以及处理,发出相应的动作指令,自动地控制机床的道具与工件的相对运动,从而加工出所需要的工件。
2 数控机床由哪几部分组成?各组成部分的主要作用是什么?答:(1)程序介质:用于记载机床加工零件的全部信息。
(2)数控装置:控制机床运动的中枢系统,它的基本任务是接受程序介质带来的信息,按照规定的控制算法进行插补运算,把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号,然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。
(3)伺服系统:是数控系统的执行元件,它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号,控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量,以完成零件的自动加工。
(4)机床主体(主机):包括机床的主运动、进给运动部件。
执行部件和基础部件。
3 数控机床按运动轨迹的特点可分为几类?它们特点是什么?答:(1)点位控制数控机床:要求保证点与点之间的准确定位(它只能控制行程的终点坐标,对于两点之间的运动轨迹不作严格要求;对于此类控制的钻孔加工机床,在刀具运动过程中,不进行切削加工)。
(2)直线控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标,还要保证在两点之间机床的刀具走的是一条直线,而且在走直线的过程中往往要进行切削。
(3)轮廓控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标值,还要保证两点之间的轨迹要按一定的曲线进行;即这种系统必须能够对两个或两个以上坐标方向的同时运动进行严格的连续控制。
4 什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床?它们之间有什么区别?答:(1)开环:这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。
数控系统将零件程序处理后,输出数字指令后给伺服系统,驱动机床运动;其结构简单、较为经济、维护方便,但是速度及精度低,适于精度要求不高的中小型机床,多用于对旧机床的数控化改造。
第8卷第10期 黒龙•养f子Vol.8 2017 年 5 月HEILONGJIANG SCIENCE May2017加工中心进给系统位置精度对复杂曲面加工刀具轨迹影响陈波i’2,李旭宇1,刘国刚3(1.长沙理工大学,长沙410114; 2.湖南工业职业技术学院,长沙410082;3.长沙市望城区职业中等专业学校,长沙410299)摘要:加工中心进给系统位置精度与被加工零件最终轮廓误差是衡量数控机床工作精度的重要指标。
根据数控机床两轴直线轮 廓、圆弧轮廓插补对加工中刀具轨迹的影响,通过各种调整方法对进给系统运动轨迹优化,以优化数控加工刀具轨迹,提高复杂曲 面制造精度及加工表面质量。
关键词:进给系统;位置精度;复杂曲面;刀具轨迹中图分类号:TG659 文献标志码:A 文章编号:1674 -8646(2017)10 -0036 -02Effect of position accuracy of machining center feeding systemon tool path of complex surface machiningCHEN Bo1'2,LI Xu-yu1,LIU Guo-gang3(1. Changsha University of Science and Technology,Changsha410114, China;2.Hunan Vocational and Technical College,Changsha410082, China;3.Vocational and Technical Secondary School of Wangcheng District,Changsha City,Changsha410299, China) Abstract :The position accuracy of the feed center feed system and the final contour error of the machined parts are the important indexes to measure the precision of NC machine tools.According to the two-axis linear contour of the CNC machine and the influence of the circular contour interpolation on the tool trajectory in the machining,the trajectory of the feed system is optimized by various adjustment methods to optimize the tool path of the NC tool to improve the manufacturing precision and the surface quality.Key words:Feed system;Position accuracy;Complex surface;Tool path进给系统在安装及控制过程中受摩擦、反向间隙、刚性、伺服控制系统不匹配、热变形等误差因素影响,造成数控机床加工轨迹理论位置与实际位置不一致,从而形成跟踪误差。
数控机床各种误差源综合作用下 最终反映到被加工零件轮廓误差上,使得实际轮廓与 理论轮廓存在偏差,影响复杂曲面数控加工刀具轨迹。
1进给系统直线、圆弧插补轨迹误差分析1.1两轴联动直线插补轨迹误差图1在XY平面内进行直线插补,&和~分别在X轴和Y轴的跟随误差^为要求轨迹与实际轨迹之间的误差。
由于进给系统存在跟随误差,在某一时刻,指令位收稿日期:2017 -03 -11湖南省教育厅科学研究项目(项目批准号13C219):复杂曲面高效高精度加工关键技术研究作者简介:陈波(1983 -),男,硕士,副教授;李旭宇(1967 -),男,博士,副教授;刘国刚(1982 -),男,本科,中学二级教师。
1//fb成丨//\e1图1跟随误差对直线加工的影响Fig. 1The effect of following error on linear machining置在P点,然而实际位置在P'点,则实际误差^为:s=ab=ac-be=E cosd-E xsind因此:vr•v l'V yEyy .V S V一vK VxK's-V yA K VX K v'^K~y<kV x-k V yV y(1)式中,&、〃y:x、Y轴的运动速度;〃:X轴、Y轴联动的合成速度,〃 =;A^:X轴增益[仏、的差 iK A K v=KVx-K Vy;Kv:r m^,K v=^K V x xK V y〇式1表明,当&时,A心=0,=0。
在直线36轨迹加工中,跟随误差不会引起轮廓的加工误差,刀具 的实际走刀位置在直线轮廓上,较指令位置会有一定 的滞后e 在参与插补的各轴不振荡的前提下,增益的 设定值应尽可能提高,而且一致。
1.2两轴联动圆弧插补轨迹误差1. 2. 1圆弧轨迹插补轨迹误差当两轴增益‘相同状态下,根据图2所示,可以 分析出跟随误差对圆弧加工的影响。
假设待加工的圆 弧为^2+5/2=7?2,进给速度〃为常数。
指令位置为/1, 实际位置为三角形A 4'0可近似认为是直角三角 形乂为切线与X 轴的夹角@AA’二狀七E1,R2 -R 2 =AA,:,v s m d ,2/ V .2A 铲Ky因A /?+/^2只,上式可写成:图2跟随误差对圆弧加工的影响Fig . 2 The effect of following error on circular machining从式2可以推算出圆的半径产生一定的误差,实 际轨迹仍然是圆。
随着圆弧铣削速度的提高,跟随误差加大,而使被铣削圆弧直径变小。
两轴增益相同 时,加工误差与进给速度的平方成正比,与加工工件的 半径和伺服系统的增益平方成反比,加工圆弧的半 径愈大,加工误差愈小。
增大系统增益-,减小走刀 速度F ,可以有效减小加工圆弧半径误差@1.2.2圆轨迹变成椭圆根据上面的分析,两轴增益-相同时,加工误差 小于增益-不相同的加工误差。
X 、Y 轴联动插补各 轴增益-必须一致,才能满足轮廓的加工精度。
在实 际应用中,连续切削轮廓控制系统中X 、Y 两轴的增益 ‘取值不同,会形成椭圆A 如图3所示,沿长轴45°或 135°方向分布形成椭圆,因此联动插补的两轴系统增 益值尽可以相等,在不影响系统稳定的情况下增益 值应相应的加大。
1.2.3圆错位由于进给系统的伺服电动机在进行换向移动时会图4所示。
可以通过调整机床的反向间隙和修改数控 系统参数进行补偿,也可以利用专用伺服优化软件进 行改善。
图3圆弧加工成椭圆Fig . 3 Arc was processed into an ellipse铣削零件的内、外轮廓拐角,进给轴瞬时启停或改变加工时的运动速度,在拐角处可能造成过切或者欠 程等象,伺服系统的动态特性就会影响加工轨迹跟 随精度。
通过增大系统增益Ky ,或者采用拐角减速指 令和暂停指令进行优化,有利于减小圆角误差。
2进给伺服系统加工刀具轨迹调整数控机床伺服系统跟随误差产生的原因主要有:一方面由于伺服系统的延迟引起;另一方面由于加/减速引起。
2. 1采用伺服HRV 3控制调整HRV 3电流周期62. 5 p e c ,改进数字伺服电流环 的特性,减少电流环的控制延迟,提高伺服电机的速度 控制特性,满足机床加工时的动态响应@2.2伺服系统共振误差调整根据数控机床的切削速度高低,分为低频振动、中频 振动、高频振动。
为了提高复杂曲面表面加工质量,现代 数控加工一般采用高速切削,需要对高频振动抑制。
2.3先行前馈控制调整受伺服系统响应延迟的影响,机床运动的实际位 置与指令位置存在偏差,需要对位置前馈、速度前馈进 行位置时滞、速度回路补偿,如图5所示Q前馈速度前馈将CNC送出的位置指令变换成速度指令,将速度指令的变化率(加速度)变换成进行速度指令补偿,以减小位置偏差、转矩指令,进行转矩指令补偿,以提高形状误差。
速度环的响应性。
图5先行前馈控制造成机床移动的滞后,传动链之间存在反向间隙和摩 5 Prior feedforwaKl control擦,在圆弧切削时象限处会形成突起或过切等现象,如(下转第40页)37(C)图3 〃= 60 m/s流速下锥形空化器分别在60°、90°、120° (a,b,c)锥角下的水蒸气体积分数分布Fig.3 Cone angle of the water vapor volume fraction distributionof the cone- shaped cavitator at60° , 90° ,120° (a,b,c)underflow rate at w= 60 m/s 3结语为了阐释锥形空化器锥角大小对空化性能的影 响,本文在60 m/s的流速下,对绕流锥角为60°、90°、120°钝体空化器的压力场及水蒸气体积分数场进行分析。
计算结果表明:随着锥角的增加,钝体后的流场压 力增加,但空化区域呈现先增加,后减小的趋势。
空泡 在90°左右具有极大值。
此外,锥角对空化性能的影 响主要体现在绕流后压力场的变化。
存在一个最佳锥 角,在此锥角下,空泡体积最大。
参考文献:[1]黄继汤.空化与空蚀的原理及应用[M].北京:清华大学出版社,1991.[2]陈利军,吴纯德,张捷鑫.水力空化技术在饮用水消毒中的应用[J].水处理技术,2007,33(03) : 45 -48.[3]张晓东,李志义,等.水力空化对化7反应的强化效应[J].化7工程,2005,(56) : 262 -265.[4]尤国荣.环隙型水力空化器对过程强化性能的研究[D].大连:大连理工大学,2010.(上接第37页)根据伺服电动机、驱动器和负载惯量推算出已知 误差,利用数字伺服的位置前馈控制算法,提前补偿一 个控制回路,以减少位置环控制的滞后。
前馈控制能 够有效减少伺服系统稳态跟踪误差。
前馈控制方框 图,如图6所示#图6前馈控制方框图Fig.6 Feedforward control block diagram图6前馈系统控制框图中增加的前馈控制项a,使前馈控制系统的位置误差乘了一个系数(1 - a),来 减少位置环滞后的影响。