数控机床进给传动装置设计论文

3 3 3 3 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题

学

系

专 业

学

指 导 目 数控机床的进给传动装置设计

生 别 机 电 系 班 级 机械设计制造及其自动化

机 电 033 班

号 教 师

I

目 录

中文摘要...............................................................................................................................Ⅰ 英文摘要....................................................................................................................

3 3 3 3 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题

学

系

专 业

学

指 导 目 数控机床的进给传动装置设计

生 别 机 电 系 班 级 机械设计制造及其自动化

机 电 033 班

号 教 师

I

目 录

中文摘要...............................................................................................................................Ⅰ 英文摘要....................................................................................................................

3 3 3 3 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题

学

系

专 业

学

指 导 目 数控机床的进给传动装置设计

生 别 机 电 系 班 级 机械设计制造及其自动化

机 电 033 班

号 教 师

I

目 录

中文摘要...............................................................................................................................Ⅰ 英文摘要....................................................................................................................

闽南理工学院

数控机床主传动系统论文

系别专业：光电系机械设计与制造

班级学号：101016213

学生名字：卢友烽

日期：2011/12/28

摘要

当前的世界已进入信息时代科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numerical control)机床的产生也就是必然的了。

1.1主传动系统的概述

主传动系统是用来实现机床主运动的，它将主电动机的原动力变成可供主轴上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。为适应各种不同的加工及各种不同的加工方法，数控机床的主传动系统应具有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，同时主传动系统还需要有较高精度及刚度并尽可能降低噪声，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求。现在数控机床对主传动提出了更高的要求。数控机床常采用直流主轴驱动系统。

2.1主轴驱动装置

（1）. 主轴轴承的配置形式

闽南理工学院

数控机床主传动系统论文

系别专业：光电系机械设计与制造

班级学号：101016213

学生名字：卢友烽

日期：2011/12/28

摘要

当前的世界已进入信息时代科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numerical control)机床的产生也就是必然的了。

1.1主传动系统的概述

主传动系统是用来实现机床主运动的，它将主电动机的原动力变成可供主轴上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。为适应各种不同的加工及各种不同的加工方法，数控机床的主传动系统应具有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，同时主传动系统还需要有较高精度及刚度并尽可能降低噪声，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求。现在数控机床对主传动提出了更高的要求。数控机床常采用直流主轴驱动系统。

2.1主轴驱动装置

（1）. 主轴轴承的配置形式

数控机床

数控机床设计讲座

第二讲

数控机床进给系统设计

之二大连理工大学

戴

曙

关扭词

数控机床

进给系统

伺服电动机

半闭环伺服系统根据牛顿第二定理进给系统所需的力矩,

三伺服电动机伺服电动机有直流和交流两类,。。

、

+

等于系统的转动惯量+ .

,

乘以角加速度

,

即

直流伺服、

,/

电动机开发较早应用广泛交流伺服电动机是!年代开发的由于它没有电刷因而寿命长,,

角加速度影响系统的动态特性角加速度夕小越,

故障少允许的转速较高这种伺服电动机发展,

。

则从计算机发出指令脉冲到进给系统,。

很快已广泛应用于机床

,

。

执行完毕之间的时间越长也就是通常所说的系统反应慢如果/变化则系统的反应将忽快,。

伺服电动机的特性见图

#

。

它可以分为。

两个区域连续工作区和断续工作区两区的交

忽慢影响加工精度,,

当进给伺服电动机已选。

定则+的最大值基本不变如果希望夕的变化小则应使转动惯量,

,

的变化尽量小些,0

。

%一#

刁

惯量惯量,1

,

由伺服电动机转子惯量

和负载

两部分组成, .1

卜 4气 3。

三 断区工的

%

缓 %一

&

攀嵘‘塔

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1、

哭矩线线”区!

负载惯量,、

由执行部件以及上面装的夹具工、

件或刀具滚珠丝杠联轴节等直线和旋转运动

神碧)

定

(&

、

件的质量或惯量折合到电动机轴上的惯量组 0成,是

第十届全国机床专业学术会议

数控机床进给误差的动态补偿方法研究

北京航空工艺研究所（100024） 薛汉杰 陈烨

论文摘要：

鉴于传统的静态误差补偿方法不能很好地满足高精度的加工要求，特别是对大型数控机床动态误差较大的情况。在本文中，把模糊逻辑控制应用于数控机床的误差补偿，对机床的进给误差采用动态补偿方法，有效的提高了机床加工精度。并通过自学习算法对控制参数进行寻优，以获得最优补偿效果，具有现实意义和应用价值。

关键词：数控机床 进给误差 动态补偿 模糊逻辑控制 参数寻优

随着制造技术的发展，数控机床在各方面都得到了普及，同时对数控机床的精度也提出了更高的要求，虽然国内外对数控机床的研究都投入了大量的人力物力，但是对数控机床的加工误差补偿方面的研究并没有得到同步发展，显得相对滞后，提高机床精度的方法局限于机床的结构和超精密的机床部件，这样往往使数控机床的造价大大提高。近年来，由于误差补偿技术的发展，使得在获得相同加工精度要求下，对机床的结构及其部件的依赖程度相应降低，从而大大提高了数控机床的性能价格比。本文对传统的静态误差补偿进行了改进，采用动态补偿的方法，使误差补偿值随着加工条件的变化而动态的改变，从而更有效的减少误差，提高机床加工精度。

近年来，

摘 要

世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进

入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。

未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程

关键词 : 数控 工业化发展 刀具 机床

第1页 共20页

目 录

第一章 数控机床的产生 第二章 数控机床的发展

2.1数控系统的发展 ···························································· 1 2.2机床的

摘 要

世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进

入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。

未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程

关键词 : 数控 工业化发展 刀具 机床

第1页 共20页

目 录

第一章 数控机床的产生 第二章 数控机床的发展

2.1数控系统的发展 ···························································· 1 2.2机床的

数控机床伺服进给系统的分析及MATLAB/simulink仿真

摘要：

现在数控机床进给速度和加工效率不断提高，这务必会使扰动作用加大使伺服进给精度降低，本文分析了扰动作用下数控进给系统的稳态误差，并提出了用前馈补偿控制的方法消除稳态误差的措施。通过simulink仿真验证此措施的正确性。

关键词：进给系统；稳态误差；simulink 引言

进给系统是数控机床最重要的组成部分，直接影响数控机床的性能。数控机床对进给系统的性能指标可以归纳为：定位精度要求高、跟踪指令信号的相应要快、系统的稳定性要好[1]

。可见定位精度是衡量进给系统性能的重要指标。进给系统在理想状态的定位精度也是系统的稳定性能指标—伺服精度，因此，研究进给系统的伺服精度十分重要。本文将用控制系统的分析方法来讨论数控进给系统的伺服精度。 1、数控机床的轨迹控制原理

数控机床的轨迹控制由插补器和进给伺服系统完成。如图1是二坐标机床结构图。数控加工程序定义了工件轮廓的形状F(X,Y) (直线、圆弧、样条等) 、起点 Pb 、终点Pe和进给速度F。插补器根据这些指令, 实时计算出轮廓控制点的位置Pi( Xi, Yi)。 Xi 和 Yi 是时间序列函数，i = 0 , 1 , 2…。Xi和