异形非圆零件数控加工误差机理的研究.pdf

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1、2012年2月机床与液压Feb．2012第40卷第3期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．03．018异形非圆零件数控加工误差机理的研究邓力凡，董大华(1．湖南机电职业技术学院机械工程系，湖南长沙410151；2．长沙金岭机床有限责任公司，湖南长沙410082)摘要：为保证数控加工异形零件时的型线准确性，刀架系统就应具备较高的随动跟踪性能；而国产数控机床加工的异形零件往往达不到精度要求，很大的原因是由于刀架进给系统跟踪滞后。分析了异形零件出现的加工误差的形式，重点通过相关数控凸轮磨床和曲轴磨床

2、的实验，以及相关原理的推导，得到了产生跟踪滞后的原因，即砂轮架加速度和头架的角加速度太大及惯性力较大，其关键是由于非线性因素(伺服滞后、摩擦、变形及惯性等)的影响，针对这些关键问题，重点提出了基于双永磁同步伺服电机自适应神经元控制的解决方案。关键词：跟踪滞后；加速度特性；伺服控制中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)3—062—5StudyonMechanismofCNCMachiningInaccuracyofUnroundWorkpieceDENGLifan．D0NGDahua(1．MechanicalEngineeringDepartment，

3、HunanMechanical&ElectricalPolytechnic，ChangshaHunan41015l，China：2．ChangshaJinlingMachineToolCO．，LTD．，ChangshaHunan410082，China)Abstract：ForguaranteetheoutlineaccuracyofCNCmachiningunroundworkpiece，atoolcarriagesystemmusttobeprovidedwithmuchhighfollowupproperties．ButChinesemanufacturedCNCmachineto

4、olmachiningunroundworkpice，theprecisiondemandswerenotmet，thereasonwasmostlyowingtofollowupdelayoftoolcarriagefeedingsystem．Theformofmachininginaccuracyshowedonunroundworkpiecewasanalyzed．ThroughemphasizingonexperimentationofarelatedCNCcamgrindingmachineandabentaxlegrindingmachine，andtheinferenced

5、ependingonrelatedprinciple；thereasonforproducedtrackinglagwasreceived．Astoverylargetheexpeditionofgrindingwheelcarriage，angularexpeditionoflathe—heddandquitelargetheinertiaforce，thekeyquestionwasowingtotheeffectofnonlinearities(servodelay，friction，outofshapeandinertiaandetc．)．Aimingatthesekeyques

6、tions，asolutionhasbeenbroughtupbasedonaself-adaptivenervecellcontrolfordoublepermanentmagneticsynchronizationser、，oelectricmachinery．Keywords：Trackinglag；Expedite／dragcharacteristic；Servocontrol1异形非圆零件的加工方法现恒线速度，零件的旋转轴要采用闭环伺服控制即现代机器中有许多零件是异形零件，’异形零件分C轴控制，即零件的旋转采用角加速度的控制(变为三类：(1)椭圆类，如活塞、活塞环等；(2)凸转

7、速控制)⋯。轮类，如凸轮轴、曲轴等；(3)棱形体类。2异形非圆零件的加工误差生产中，为了保证零件型线的准确性，许多异形2．1加工误差的形式零件的数控加工都是采用随动跟踪加工法；它的成形由于异形零件的数控加工采用随动跟踪加工法，机理是：由主轴(c轴)的旋转(分度)运动和仿它的加工精度取决于零件型线的数学模型的精确性、形刀架的轴的往复跟踪运动，z轴溜板的进给以及快速伺服刀架(FastToolServo，FYS)的跟踪精度、三者的联动实现