數(shù)控強(qiáng)力切削的顫振機(jī)理研究.pdf

1、數(shù)控強(qiáng)力切削機(jī)床的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)品質(zhì)是影響機(jī)床加工效率的重要因素之一,改善數(shù)控強(qiáng)力切削機(jī)床的切削性能,提高加工效率一直是人們追求的目標(biāo).本文首先分析了普通強(qiáng)力切削過程的特點(diǎn)及其穩(wěn)定性影響因素,指出傳統(tǒng)切削顫振模型的不足之處,進(jìn)而建立了沒有穩(wěn)態(tài)誤差的、適合于數(shù)控強(qiáng)力切削分析特點(diǎn)的新切削顫振模型,并通過代數(shù)判據(jù)法、計(jì)算機(jī)仿真等多種方法求解出影響強(qiáng)力切削穩(wěn)定性的極限切削寬度.數(shù)控強(qiáng)力切削機(jī)床伺服系統(tǒng)的三環(huán)整定關(guān)系到機(jī)床伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能.本

2、文在介紹伺服系統(tǒng)三環(huán)結(jié)構(gòu)工程校正的基礎(chǔ)之上,著重研究了基于狀態(tài)空間反饋的電流環(huán)控制方法和數(shù)控強(qiáng)力切削機(jī)床的諧振特點(diǎn),提出了工程整定的新方法.仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:一、基于狀態(tài)空間反饋的電流環(huán)可以有效的提高系統(tǒng)的隨動(dòng)性能,使系統(tǒng)具備更強(qiáng)的魯棒性;二、數(shù)控強(qiáng)力切削機(jī)床的諧振頻率不僅取決于機(jī)械環(huán)節(jié)的固有頻率,還與速度環(huán)等效固有頻率有關(guān),合理選擇伺服和機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)可以提高系統(tǒng)通頻帶寬度,有效的避免機(jī)床諧振.由于數(shù)控強(qiáng)力切削機(jī)床的動(dòng)態(tài)切削過程是一個(gè)

3、機(jī)電一體化的綜合控制系統(tǒng),它的顫振規(guī)律和普通強(qiáng)力切削顫振規(guī)律既有一定的相同之處,又有許多區(qū)別.本文建立并分析了數(shù)控強(qiáng)力切削動(dòng)態(tài)過程的數(shù)學(xué)模型,仿真結(jié)果表明影響數(shù)控強(qiáng)力切削過程穩(wěn)定性的因素不僅包括了普通強(qiáng)力切削過程中所涉及的如振動(dòng)質(zhì)量、重疊系數(shù)、切削剛度等因素,還包括伺服系統(tǒng)的參數(shù).本文最后將模糊控制P調(diào)節(jié)器引入數(shù)控強(qiáng)力切削伺服系統(tǒng)的位置環(huán),以適應(yīng)數(shù)控強(qiáng)力切削過程的時(shí)變、大干擾、非線性等特點(diǎn).仿真結(jié)果表明基于模糊控制的伺服系統(tǒng)具有良好的動(dòng)