自由曲線輪廓誤差估計及其補償方法的研究.pdf

1、在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,隨著數(shù)控技術的高速發(fā)展,人們對產品的輪廓精度的要求越來越高。因此,減小數(shù)控加工過程中所產生的輪廓誤差,提高我國的數(shù)控技術具有十分重要的意義,值得我們去深入研究。這也就是本課題的核心價值所在。要提高數(shù)控設備的加工精度,主要有兩種方法,一種是提高加工過程中各運動軸的跟蹤精度,另一種是直接提供加工工件的輪廓精度。對于這兩種提高數(shù)控加工中工件加工精度的方法,前者的操作并不能保證真正的減小輪廓誤差,而后者直接以輪廓誤差作為控制目

2、標,可以真正的減小輪廓誤差,提高工件的輪廓精度。
　　本文正是在自由曲線插補技術的基礎上,研究數(shù)控加工中的輪廓誤差產生的原因,分析輪廓誤差的提取及近似估算模型,并設計閉環(huán)的輪廓誤差控制器來減小該誤差,提高加工精度。本文主要對以下幾個方面進行了研究:
　　分析了輪廓誤差從概念的提出到現(xiàn)在的學者們所提出的輪廓誤差估算的模型,并將建立一個基于輪廓誤差概念的系統(tǒng)誤差模型。這里涉及的工作主要有輪廓誤差的提取計算及恰當?shù)慕铺幚?以及輪

3、廓誤差模型的實時性、可行性和高效性等。
　　針對輪廓誤差的產生因素即數(shù)控系統(tǒng)本身的動態(tài)特性和存在的不穩(wěn)定因素,探尋對控制系統(tǒng)穩(wěn)定產生擾動影響的可能因素。并分析這些因素的擾動特性并以此為根據分析機床動力學動態(tài)特性,建立控制模型并獲得其相應的數(shù)學模型。
　　在建立了數(shù)控系統(tǒng)的動態(tài)模型后,設計了一個基于無源性分析控制器,以減小或消除非線性干擾和不可測干擾對輪廓誤差的影響。并且,在MATLAB軟件中,結合系統(tǒng)模型對此進行仿真驗證。并