高速精密磨床数控系统的设计与分析

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1、顿!研究生学位论文摘要高速精密磨床数控系统的设计与分析摘要"'I今随着技术、市场、/1-产组织结构等力面的快速变化，数控技术的发展山临着许多新的挑战。不断出现的新的加[需求，要求数控系统具有迅速、高效、经济地面向客户的模块化重构能力，逐步降低牛产)一价对控制系统的高依赖性，大幅度降低维护。改变以往数控系统封闭性设计模式，适应末来车间面向任务和足单的生产模式，使得底层的生产控制更简单有效。为了提高机械产品的性能质量、发展高新技术，现在越来越多零件的制造精度要求越来越高，1M也越来越复杂，如汽车发动机的活塞要求具有椭圆鼓形;而各类特殊刀具‘、模具，其形面也极其复杂。所有这些都要求数控机床具

2、有高性能、高精度和稳定加}复杂形状零件表面的能力，因而要求我们设计高性能、智能化、系统化、多轴联动的新型数控系统。对于不件非圆表面的精密加}_，以往，直采)I]机械运动合成法或靠模法其精度和加丁_范围受到了定的限制。本文就实现椭圆形零件外圆农面高速精密磨削加下的问题，设计并集成了套基十PMAC(ProgrammableMulti-axisController)的磨床数控系统。通过实验和理论两力面的研究，此数控磨床能够很好的实现椭圆形零件表面的高速精密磨削本文详细阐述了PMAC运动控制器和进给单儿以及电主轴和检测单兀的结构、工作原理，系统各个组成单元的控制均处于核心控制器PMAC下运)}

3、JPMAC多轴运动控制器，以集成化、开放式的思想，将机床的横向、纵向进给ep儿、砂轮主轴单儿、位置检测单儿以及其它附件有机的联结起来，使该磨床成为个真正意义上的开放式平台。在此数控磨床中，引入了直线电机进给单加，直线电机直接驱动电主轴砂轮的进给运动，打破了传统的“旋转电动机+滚珠丝杠螺母副”进给驱动方式，实现了机床横向下作台的“零传动”。因此，该数控磨床具有高速度、高精度、高实时性和很高的传动刚度，人大提高了传动精度和定位精度。该磨床伺服性能的稳态和动态特性采II1PMAC的PID十前馈控制的方法进行调节，利用PMAC的软件采川合理的调竹方法可使系统性能达到要求。对磨床数控系统进行时域

4、分析，由其参数确定系统的稳定性通过对磨床系统阶跃响应的分析，建立系统的Simulink模型，并川MATLAB进行系统动态仿真，得出仿真图形。通过实验研究分析电主轴的动态性能，从而可使系统获得更好的加1_性能。通过直线电动机往复进给试验，使系统获得良好的定位精度和跟随精度，井从实验，卜发现了软件PFW丁V内嵌编辑器ill存在的问题"通过对11摘要s}i卜侧日乙生学位沦文一鱼里里里旦里旦旦旦里旦里，旦里该问题的详细分析，找出了该问题的解决方法。钊对椭圆截面零件表面的磨削加I.，给出了具体的椭圆工件的数学模型，利用PMAC时基控制(Time-basecontro土)的工作原理和编程语胃编写了

5、工件磨削加F程序。结合椭圆形零件农面的磨削实验，验证了该数控系统的性能关键词:PMAC直线电动机电主轴磨削郁川研究生学位论文摘要IIThedesignandanalysisofhigh-speedprecisiongrinderNCsystemAhstractNowadaywithspeedlydevelopmentofthetechnologythemarketandtheproductivestructure,thedevelopmentofNCtechnologyfacedmanynewchallenger.Ever-bubblingmanufactureneedacidredt

6、heNCsystemwiththespeedly,eficientandeconomicmodulerebuildabilitvfacedtheuser,andgraduallydetractedthedependenceoftheuser,andgreatlylessendthemaintenance.Throughtransformedthecloseddesignpattern,theNCsystemwilladapttothefacedtaskandreservedproductivetypeThebasedproductivecontrolwasbecomesimpleand

7、effective.Inordertoimprovetheperfonmanceandqualityofengineeringproductsanddevelophighandnew-technology,theprecisionofmoreandmorepartsarerequiredhigherandhighernowandtheformismoreandmorecomplicatedtoo.Forexample,thepistonof'm