基于輪廓誤差控制的進給率定制方法研究.pdf

1、進給率定制是數(shù)控加工的關鍵環(huán)節(jié)，直接影響加工效率和加工精度。輪廓誤差作為高速高精度數(shù)控系統(tǒng)的重要性能指標，其控制方法的研究也有著重要意義。因此，基于輪廓誤差控制定制進給率，有利于實現(xiàn)零件的高速高精度加工。
　　提出待定系數(shù)系統(tǒng)辨識法，對含有PID控制器的三階伺服控制系統(tǒng)進行辨識。該方法采用含待辨識參數(shù)的標準形式表示系統(tǒng)傳遞函數(shù)，利用最小二乘法處理掃頻試驗數(shù)據(jù)，得到角頻率序列值及其對應的幅頻序列值，最后通過求解廣義逆矩陣得到待辨識參

2、數(shù)。通過與頻域辨識法進行仿真對比實驗，該方法被證實具有很高的辨識精度。
　　建立基于伺服系統(tǒng)動態(tài)特性的輪廓誤差模型。該方法以實際加工點到期望加工點處密切圓的距離作為輪廓誤差估算值，具有較高的估算精度。結(jié)合伺服系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型和輪廓誤差圓弧逼近估算模型，考慮驅(qū)動系統(tǒng)動態(tài)特性對輪廓加工精度的影響，并推導進給率和輪廓誤差之間的解析關系式。
　　提出基于輪廓誤差控制的進給率定制算法。利用NURBS參數(shù)曲線表示三軸加工路徑，得到曲率、

3、導矢等幾何信息。結(jié)合加工路徑幾何信息和各約束條件模型，得到進給率和弦高差約束、機床各軸速度約束、機床各軸加速度約束之間的線性解析關系式。最后利用線性規(guī)劃算法求解滿足各約束條件的進給率值，完成進給率定制。
　　利用三軸實驗平臺進行系統(tǒng)辨識實驗，采用待定系數(shù)系統(tǒng)辨識法辨識得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)。為進一步驗證進給率定制算法在輪廓誤差控制方面的有效性，選取典型的“白鴿”和“皇冠”形三軸加工路徑，定制進給率并進行驗證實驗，最后結(jié)合實驗結(jié)果進行分析