多軸聯(lián)動數(shù)控磨齒機(jī)主軸轉(zhuǎn)速跟蹤誤差分析與實時補(bǔ)償研究.pdf

1、隨著齒輪磨削加工技術(shù)在全球的迅速發(fā)展,多軸聯(lián)動數(shù)控磨齒機(jī)特別是五軸及五軸以上多聯(lián)動數(shù)控磨齒機(jī)已成為實現(xiàn)大型、異形、復(fù)雜齒輪的高精度高效率加工的重要手段。在高速、高精度加工環(huán)境下,精密磨削數(shù)控磨齒機(jī)由于加工過程中受到的磨削轉(zhuǎn)矩變化而使主軸轉(zhuǎn)速跟蹤誤差變大的問題逐漸凸顯出來,成為了影響高性能數(shù)控磨齒機(jī)加工精度的一個重要因素。提高精密磨削齒輪加工精度,減小由主軸轉(zhuǎn)速跟蹤誤差造成的齒形誤差已成為當(dāng)務(wù)之急。為解決此問題,本文對磨削轉(zhuǎn)矩變化引起的刀

2、具主軸和工作臺主軸上的轉(zhuǎn)速跟蹤誤差在齒輪漸開線軌跡上產(chǎn)生的誤差量進(jìn)行研究,采用模糊控制原理對誤差量進(jìn)行實時補(bǔ)償,利用單片機(jī)實現(xiàn)這種模糊補(bǔ)償控制并進(jìn)行模擬實驗,為實際應(yīng)用提供了技術(shù)參考。
　　 論文完成的主要研究工作包括以下幾個方面:
　　 (1)為了分析研究齒輪在磨削加工過程中的受力情況,在PRO/E環(huán)境下對多軸聯(lián)動數(shù)控磨齒機(jī)的工作臺與刀架進(jìn)行實體建模,利用ADAMS對齒輪的磨削加工進(jìn)行動力學(xué)分析,獲得了磨削加工中齒輪所

3、受的磨削轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律以及具體參數(shù),并把分析結(jié)果作為后續(xù)工作的理論基礎(chǔ)。
　　 (2)為了分析磨削轉(zhuǎn)矩變化引起的主軸轉(zhuǎn)速跟蹤誤差以及主軸跟蹤誤差在齒輪漸開線軌跡上的誤差量,在Matlab/Simulink環(huán)境下建立工作臺伺服電機(jī)模型,分析了由于磨削轉(zhuǎn)矩變化引起的刀具主軸和工作臺主軸上的轉(zhuǎn)速跟蹤誤差。建立了基于連續(xù)展成法磨削齒輪漸開螺旋線的漸開線方程,并用Simulink實現(xiàn)其插補(bǔ)控制,分析了由于跟蹤誤差在齒輪漸開線軌跡上產(chǎn)生的誤差