數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸精確定位控制方法研究.pdf

1、隨著數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的日益普及，用戶對(duì)數(shù)控機(jī)床的定制功能、加工效率、控制精度有了更高的要求。數(shù)控機(jī)床正向著更高精度、更高速和更高效率的方向發(fā)展。機(jī)床企業(yè)在研發(fā)、制造、生產(chǎn)、維護(hù)各個(gè)環(huán)節(jié)有質(zhì)的提升。同時(shí)，要求數(shù)控機(jī)床研發(fā)設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)床的坐標(biāo)軸進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化，使其獲得更好的動(dòng)態(tài)性能，達(dá)到與機(jī)床最優(yōu)化的配合，其主要特征如下:
　　(1)最佳的表面質(zhì)量、最佳的尺寸精度。
　　(2)最快的加工速度、最高的加工效率。
　　(3)數(shù)控

2、機(jī)床的高穩(wěn)定性。
　　本課題就數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的精確定位與優(yōu)化進(jìn)行了具體、深入的研究和實(shí)踐。首先，針對(duì)數(shù)控機(jī)床在不同參數(shù)狀態(tài)下的性能，尤其對(duì)數(shù)控機(jī)床的PID控制進(jìn)行了深入的研究，提煉出模塊化的調(diào)試與優(yōu)化方法，不但簡(jiǎn)化了調(diào)試與優(yōu)化過(guò)程，而且增加了參數(shù)配比的準(zhǔn)確性和數(shù)控機(jī)床的加工效率;然后對(duì)當(dāng)前先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)中內(nèi)置的各類輔助工具進(jìn)行研究，如示波器、圓弧軌跡優(yōu)化工具、坐標(biāo)軸起停軌跡優(yōu)化工具等，對(duì)這些輔助工具監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)化各參數(shù)的配

3、比，使機(jī)床性能達(dá)到最優(yōu);最后，將之前研究的方法運(yùn)用于一個(gè)典型樣件的優(yōu)化過(guò)程當(dāng)中，研究不同參數(shù)對(duì)零件加工效果的影響機(jī)理。
　　針對(duì)速度環(huán)控制采用固定的比例、積分參數(shù)，難以兼顧加工速度與精度的缺點(diǎn)。設(shè)計(jì)了一種基于模糊控制的速度PI控制器，并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下，對(duì)所設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，證明了分析的準(zhǔn)確性。最后將控制器應(yīng)用于吉林斯瑞機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)模具加工，加工結(jié)果表明，采用模糊PI控制對(duì)速度環(huán)進(jìn)行控制，提高數(shù)控