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XK2310数控铣床工作台系统的静动态特性研究与分析

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Ｑ Ｉ Ｎ Ｚ ｕ — ｈ ｅ ， ＨＵ Ａ Ｎ Ｇ Ｍ ｅ ｉ — ｆ ａ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｙ ｏ ｎ ｇ — ｈ ｏ ｕ ， ＷＥ Ｉ Ｌ ｉ — ｋ ａ ｉ ， Ｌ Ｉ Ｎ Ｚ ｈ ｅ ｎ — ｇ ｕ ａ ｎ ｇ （ １ ．Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｇ ｕ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｇ ｕ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ５ ４ １ ０ ０ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｇ ｕ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｔ ｏ ｏ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ Ｔ Ｄ， Ｇ ｕ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ５ ４ １ ０ ０ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第 ４期 ２ ０ １ ５年 ４月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍｏ ｄ ｕｌ ａ ｒ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎｅ Ｔｏ ｏ ｌ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｍａ ｎｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕｅ
ＮＯ ． ４ Ａｐ ｒ ．２ ０１ ５
ｄｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｎｄ ａ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｉｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ＸＫ２ ３ １ ０ ｗｏ ｒ ｋ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＡＮＳ ＹＳ Ｗ ｏ ｒ ｋ — ｂｅ ｎ ｃ ｈ １ ４． ０ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｓ ａｔ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ｒａ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｉ ｔ ｃ ｓ ｏ ｆ ｗｏ ｒ ｋ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗｏ ｒ ｋ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ｔ ｏ ｏ ｌ ，ｉ ｔ ｓ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｃ ｉｎ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏ ｆ ｐ ａ ｒ ｔ ｓ ，ｉ ｎ ｏ ｒ —
关键 词 ： 数 控铣床 ； 工作 台 系统 ； 静动 态特 性 ； 模 态 中 图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ５ ； Ｔ Ｇ ５ ４ ７ 文献标 识码 ： Ａ
Ｓｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｃｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ Ｓ ｔ ｕ ｄｙ ａ ｎｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｗ ｏ ｒ ｋ ａ ｂｌ ｔ ｅ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｘ Ｋ２ ３ １ ０ Ｎ Ｃ Ｍ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
文章 编号 ： ｌ Ｏ Ｏ ｌ一 ２ ２ ６ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ４ ６ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｍ ｍｔ ａ ｍ ｔ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ １ ２
Ｘ Ｋ ２ ３ １ ０数控 铣 床 工 作 台 系统 的 静动 态 特 性 研 究 与 分 析 木
共振 ， 模 态分析 结果表 明 ， 当主 轴转速 为 １ ５ ３ ９ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 、 ２ ０ ５ ２ ｒ ／ ｍｉ ｎ 、 ３ ０ ７ ７ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 、 ４ ２ １ ４ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ时 ， 产 生 的激 励 频 率与工作 台 系统 的第 １ 、 第 ２阶 固有频 率相 等 ， 将 引起 工作 台 系统共振 。
覃祖和 ， 黄 美发 ， 孙永厚 ， 韦礼 凯 ， 林振广
（ １ ． 桂 林 电子科 技大 学 机 电工程 学 院 ， 广 西 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ０ ） ５ ４ １ ０ ０ ４； ２ ． 桂林 机 床 股份 有 限公 司， 广 西 桂 林
摘要 ： Ｘ Ｋ ２ ３ １ ０数 控铣 床 工作 台 系统是 机床 的关键部 件之 一 ， 其静动 态特性 对 零件 加 工精 度 有很 大的 影响 ， 为 了提 高 Ｘ Ｋ ２ ３ １ ０工 作 台 系统 的静动 态特 性 ， 利用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ １ ４ ． ０对工 作 台 系统 进 行 静 动 态特性 分析 。静 态分析 的 目的是 检 验 工 作 台 系统 是 否 满足 静 力 学特 性 ， 静 力分 析 结 果表 明 ， 在 切 削载荷作 用下 ， 工作 台的最 大应 力 、 应 变值 都远 远 低 于材 料 的 极 限值 ， 最 大 变形量 在 精 度 范 围 内； 动 态特 性分 析 的 目的 是 了解工作 台 系统在切 削加 工时 ， 主 轴产 生 的激 励频 率 是 否会 引起 工作 台 系统
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ＸＫ２ ３１ ０ ＮＣ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ

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数控铣床的控制系统设计与分析

数控铣床的控制系统设计与分析

图 ２ 数控铣床的硬件设计 图
数 控 系统 的 的任 务 是 对 刀 具 和 工 件 之 间 的 相 对 运 动 进 行 控 制 ，数 控 装 置 中 的 Ｐ Ｃ１Ｆ ７ Ｉ ６８７
上文所 述 的软、 硬
件 合 成 为 数 控 装
置， 此装置 是数控 系统 的核心 ， 能 功 有 正 确 识 别 和 解
精度 非常精 确 ，将 电压信 号转 换为 转矩和 转速来
中所 设 计 的 铣床 控 制 系 统所 采 用 的是 Ｍｉ ｏｏｔ ｃ ｓｆ ｒ
公司生产 Ｐ Ｃ１Ｆ ７ 单片机 ，最主 要 的特 点是 除 Ｉ ６ ８Ｘ
手 动控 制垂直 升 降进给 伺服 电动 机外 ，在键 盘输
入 方式 下 ，通 过 单片机 内部程序 的运 行 ，闭环控 制 横 向进给 伺服 电动机 和 纵 向进 给伺 服 电动机 的 二 坐标 进给 方 向不断变 换 ， 自动 在平 面 内铣 出所 设 计 的形状 。这 一设计 针对 性强 、成本 低 、效率
驱动 控制 对象 的伺服 电机 。为 了便 于操作 和观 察
工作 状态 ，电源 、键 盘 、显示 器 、单片机 等都 安 排在控 制 台 的面 板上 。该 设计 的硬件 系统 框 图如
图 ２ 示。 所
高，具有 很强 的推广 使用 价值 。
１ 控制系统
ＰＣ１Ｆ ７ Ｉ ６ ８ ７单 片机具 有哈 佛总线 结构 、Ｒ Ｓ ＩＣ 技 术 、功耗 低 、驱 动 能力强 、应 用平 台界面 友好 、 开发方 便 、一次 性编程 、体 积小 等特 点 ，因此 以 ＰＣ１ Ｆ ７ 单片机 为主 开发 的控制 系统 ，在软 、 Ｉ ６ ８Ｘ 硬 件 的设计 上有 其独特 优 势 ，在 铣床 的控 制系统
数控伺服系统动态特性仿真及参数优化

数控伺服系统动态特性仿真及参数优化

数控伺服系统动态特性仿真及参数优化作者：龙靓靓来源：《科技资讯》 2015年第9期龙靓靓(辽宁高压电器产品质量检测有限公司辽宁沈阳 110027)摘要:科学技术的进步使得工业生产慢慢进入了智能化、现代化、科技化的生产状态模式中。

特别是以计算机为领导的一系列的现代生产系统逐渐取代了独立的生产系统,使得生产的各个环节能够形成统一的整体,节约时间的同时大大的提高生产效率。

文章通过数控伺服系统动态特性仿真方面的介绍,以及相应的参数优化进展情况的介绍使人们能够进一步了解数控技术在目前机床生产领域中的重要作用,同时将PID参数优化理论同数控伺服系统进行很好的结合,保证动态切削系统运行更加的连贯,提高自动化的效率。

进而提高数控机床的加工效率。

关键词:数控伺服系统动态铣削参数优化仿真中图分类号:TH161 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0067-01随着科学技术的发展,科技在经济发展中逐渐取得了主导地位,人们进入了知识经济的时代。

在工业生产领域科学技术的应用尤为突出,例如在机床生产领域以数控技术为代表的现代自动化生产系统逐渐取代了人员手工操作,不仅提高了生产效率保证了生产质量,同时为其他领域逐渐实现自动系统运行提拱了技术经验支持。

1 数控机床交流伺服系统的历史及现状1.1 永磁同步电机的发展电动机在电流经过磁极后产生磁场,转子在磁场中做切割磁感线的运动。

但是普通的电源技术并不能使进行自由的启动。

变频电源的出现能够使得中小功率的调速系统使用在同步电动机进而保证电动机运行正常。

虽然变频电源出现解决了同步电动机的问题但是由于它与异步电动机不同在电网电压下不能自行起动,静止的转子磁极在旋转磁场的作用下平均的扭矩为零这就导致在生产中不能充分的使用同步电动机。

但是随着技术的发展,高性能永磁材料,电力电子技术,计算机控制技术的出现将同步电动机经过技术改造转变成永磁同步电动机。

加之高性能的变频电源的出现使得电动机运行逐渐同计算机连接,计算机通过一定的系统将生产设备,生产步骤进行组织安排实现自动化的控制程序。

机床基础件动态特性影响因素的研究及应用

机床基础件动态特性影响因素的研究及应用


46
用§9“刻出滋**和雷
2049年第12期
基础件薄弱环节,并提出有针对性的修改建议 ，为进一 步结构研究及改进提供依据。
1加工中心基础件动态特性分析
静动性能的基础件框架结构设计［I】；基于多学科设 计方法的床身立柱等结构优化&卯；将拓扑优化与筋 板型式选择相结合实现结构改进口°七］等。
本文以改进机床基础件结构提高机床性能为目 的,对某加工中心的床身、立柱进行动态特性分析，并 从筋板单元尺寸出发，比较不同结构的分析结果，找出
*国家科技部重大专项“高档数控机床与基础制造装备”——中小型航空发动机零件铳车加工单元研制(2013ZX0400-1061)；北京市科技计划 项目“数控加工精度保持关键技术研究” (D171100005717001)
2019年第12期
机床基础件动态特性影响因素的研究及应用
米洁①闫文飞①杨庆东①张世珍② (①北京信息科技大学机电工程学院 ，北京100192；②北京工研精机股份有限公司技术中心 ，北京101312)
摘 要:对理，完成
基础件的动态特性分析。根据得到的前6阶模态的振型及频率数值，找出结构设计中的薄弱环节,
中图分类号:TH16
文献标识码:A
DOI： 10.19287/j. cnki. 1005-2402.2019.12. 006
Research and application on influence factors of dynamic characteristics for machine tool foundation parts
Abstract: The basic components of a machining center, such as bed and column, are modeled. And the springdamping element method is used to deal with the joint surface, And the dynamic characteristic of the bas­ ic components is completed. According to the modal and natural frequencies of six order modes obtained, we can find the weak positions in the structural design and provide the suggestions for improvement. By changing the aperture, rib layout density and hole shape in the rib plate, the characteristics of the bed and column with different rib - plate structure are analyzed. The variation rule of parameters for influencing the dynamic characteristics of basic components is obtained. It can draw a conclusion that the dynamic performance of the basic components can be effectively improved by selecting the appropriate ap­ erture data and increasing the density of the rib layout. The conclusion has the value of popularizing the engineering application. And it provides the theoretical basis for the structure improvement and design op­ timization of the machine tool foundation.
数控铣床的总体设计研究与分析

数控铣床的总体设计研究与分析

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图 ｌ数 控 铣床 主 传 动 系统 图
在对 主传 动系 统设 计 完 成 之后 要 对 齿 轮进 行 校 验 ， 一 个 是 埘齿 轮 本 身是 否 能 承受 传 动扭 矩 ， 另 一 个需 要对 齿 轮 是 能在 机 构 中碰 齿进行校验 ， 保 证 各 轴 上 齿 轮 副之 Ｍ 不能 有 碰 撞 现 象 ， 如果 设 计上 有 碰撞 现 象 ， 可 以将 轮 没计 成 三联 滑 移 齿轮 ， 如罔 ２ 。
２ 主要 零 件 在 确 定数 控 铣 床 的转 动 系 统之 后 ， 要对 数 控 铣 床 相应 的 主 要零 件进 行选 择 ， 首 先 是 对 主轴 及 主轴 上 零 件 的选 择 ， 选取 主 轴 的 材 料
为４ ５ ＃钢 ， 要 保 证 主 轴 数 控 铣 床 上 的精 度 和 使川 寿 命 ， 对 主 轴 进 行洞盾友 婵． 对 丰轴 ｍ需 要 进 行校 验 ， 校 验公 式 如 下 ：
科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ７ 年 第 ７ 期
工 业 技 术
数控铣 床的总体设 计研 究与分析
黄 秋 实 王 丹
（ 中捷 机 床 有 限公 司 ， 辽 宁 沈阳 ｌ １ ０ １ ４ ２ ）
摘 要： 数 控 铣床 的 设 计是 通过 主传 动 系统 的 设计 ， 在主 传 动 系统 中对 齿轮 的 选取 ， 各级 转 速 的确 定 ， 最 后传 动 系统 图 ， 通过 对 传 动 系统确 定之 后 ， 再 根 据这 个选取 相应 的 零 件 ， 再 将数 控 铣 床 的 整 体 结 构绘 制 出来 ， 将 里 边每 个零 件拆 分之 后 ， 再 对数 控 铣 床 的 控 制 系统 进行 设 计 ， 在 将整 个 系统连 接 起 来 ， 对整 个 系统 进 行检 验 ， 设 备 试 运行 ， 最后 达 到设 计要 求