数控机床进给系统动态特性快速测试与评价技术研究

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进给系统作为数控机床的重要组成部分,其动态性能的优劣直接影响到零件加工精度。进给系统动特性是数控机床安装/调试、维修与维护过程中的重要性能指标,也是加工工艺过程中选择机床的重要依据。此外,通过进给系统动特性长期监测,预测其变化规律,可为数控机床主动维修与维护提供参考。综上所述,研究数控机床进给系统快速测试与评价技术,具有较高理论意义及工程实用价值。本文主要工作如下:(1)提出了进给系统动态特性快速测试与评价方法。该方法通过数控系统光栅尺读取数据,获取不同激励信号的响应数据,实现快速测试;以响应效率、定位精度、速度跟踪性能和延迟特性作为评价指标,利用层次分析法实现进给系统动态特性的综合评价。(2)通过模态分析和谐响应分析研究了进给系统固有动态特性,基于典型进给系统刚柔耦合非线性模型,研究了摩擦力对进给系统动态特性的影响规律。(3)利用上述快速测试与评价方法,通过对影响进给系统动特性关键伺服参数的正交实验分析,实现了伺服参数的优化,并通过对比实验分析了其有效性。(4)开发了进给系统动态特性快速测试与评价软件系统。DNC客户端子系统采用C/S模式,实现测试数据处理;DNC服务器端子系统采用B/S模式,实现进给系统动特性参数设置及机床动态性能对比分析。
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