多軸數(shù)控機(jī)床輪廓誤差模型及耦合控制方法研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床的輪廓誤差控制精度直接影響產(chǎn)品加工質(zhì)量，隨著高新技術(shù)的發(fā)展和機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，企業(yè)對零件精度要求越來越高，這就迫切需要高效率、高精度數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)。在現(xiàn)代加工制造技術(shù)領(lǐng)域，如何進(jìn)行高速、高精度的數(shù)控加工以成為新的研究方向和研究重點(diǎn)。在精密數(shù)控機(jī)床的研發(fā)領(lǐng)域，通過增加機(jī)床材料剛度或提高裝配精度的方法會極大地增加投資成，且精度提高幅度已很難滿足加工業(yè)對產(chǎn)品加工精度日益增長的需求；輪廓誤差耦合控制技術(shù)因其性價比高、可操作性強(qiáng)

2、、補(bǔ)償效果好而備受青睞。因此，本文針對多軸數(shù)控加工中的輪廓誤差精度的控制方面做了如下研究：
　?。?）從輪廓誤差耦合控制的根源出發(fā)，在分析了傳統(tǒng)輪廓誤差計(jì)算模型計(jì)算精度低、實(shí)時性差等不足的基礎(chǔ)上，針對空間任意曲線和有明確表達(dá)式的空間曲線分別設(shè)計(jì)了輪廓誤差計(jì)算模型，設(shè)計(jì)的輪廓誤差計(jì)算模型對輪廓誤差的計(jì)算更加高效、實(shí)時。
　?。?）傳統(tǒng)PID控制器最大的缺陷是控制參數(shù)固定不變，無法根據(jù)加工環(huán)境實(shí)時調(diào)整，這一理論上的缺陷會嚴(yán)重影響

3、系統(tǒng)的抗干擾能力，對于真實(shí)加工環(huán)境中存在的外部突發(fā)干擾，傳統(tǒng) PID控制器很難滿足高精度的加工要求。針對這一缺陷，本文結(jié)合模糊邏輯控制策略和PID控制技術(shù)設(shè)計(jì)了一種參數(shù)實(shí)時智能調(diào)整的模糊 PID控制器，使控制系統(tǒng)即使在外部突發(fā)干擾的情況下也能同時獲得了較好地魯棒性和滿意的控制精度。
　?。?）針對工業(yè)領(lǐng)域?qū)α慵炔粩嘣鲩L的需求，本文針對不同的輪廓誤差計(jì)算模型，分別設(shè)計(jì)了以 PID控制器為主要控制模塊的輪廓誤差耦合控制方案和以模