文档介绍：数控机床插补算法改进研究
现代数控技术是现代制造业中关键的环节之一,它直接关系到国家发展的
战略地位。数控插补算法是数控技术的核心技术,是评判刂葡低车闹
要指标。它的好坏直接影响数控技术的优劣。随着机床朝着高精度、高速和高
进给方向发展,传统的插补算法仅考虑加工零件的几何形状问题而忽略了机床
的动力学对加工效果的影响,实际的加工精度往往不够理想。因此插补算法应
结合机床动力学特性进行改进。
首先本文概述了常用的一些数控系统的插补算法,进行各种主要插补技术
分析比较。其中的宀辜际蹙哂辛己玫奶匦裕纳屏薔精度同时提
高了加工效率,因此广泛地应用于工程领域。然后较为深入地研究
线及其性质,及其相关参数计算方法。同时对数控系统进行了运动学分析,建
立了伺服进给系统运动学模型。分别对切削力,摩擦力,惯性力建立运动方程
式,把这三种力和伺服驱动电机驱动相关联得出机床进给速度和加速度的约束
条件。因此卟宀沟悴唤鲇β悴宀咕ǘ龋辈宀沟愦Φ慕
度和加速度应约束在机床动力学方程里的进给速度和加速度。通过适当的插补
预处理与合理的近似计算,综合考虑轮廓误差控制,实现卟宀埂
根据本文提出的宀顾惴ǜ慕砑捌涫迪止蹋肁和
两个软件联机编程进行实时数控加工的仿真,建立了机械系统等效动力
学模型。分析了在机床运动学特性方程约束条件下的插补算法的速度、加速度
和对加工精度的影响,证明了算法的正确性、有效性和实时性。开展本课题的
研究为插补算法和机床设计的改进提供了依据,同时具有实际工程应用价值。
关键词:数控系统,插补,运动学
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髀引言数控技术的发展历程及趋势国空军合作,研制了一种计算装置,用于满足日益复杂的直升飞机螺旋桨叶片当今高速发展的社会,制造业作为我国新世纪的战略产业将面临着剧烈的挑战和经历深刻的变革。数控机床在航天、航空、汽车和模具等机械制造业中的普遍应用,从而对传统的机械制造技术产生巨大影响,缩短加工周期,提高产品的加工质量、加工效率和产品的竞争力。数控机床是现代制造业的关键设备,同时是实现先进制造技术的重要基础装备。从年第一台数控机床在美国问世,至今已有多年的历史。数控技术已日趋成熟,特别是近几年的微型计算机、微电子工业及电力电子工业的迅速发展、微型计算机与际醯慕裘芙岷希沟每7⒑蜕鶦系统的技术被越来越多的自动化装备生产厂所掌握。而今低成е涞木赫为激烈,数控技术的发展进入了新的阶段。现代数控技术集机械、制造技术、自动控制技术、微电子技术和信息技术于一体。它是现代制造技术中关键的环节之一,最能体现现代制造技术的高效益和软硬件技术的综合水平。数控技术的发展可以保证产品得到极高的加工精度,使产品具有精确性、协调性和互换性,增强了对复杂曲线,曲面的加工能力,为现代制造技术的发展提供了强有力的保证。数控机床水平的高低和数控设备的拥有量是体现,衡量国家工业现代化的重要标志之一。而我和国外差距还是比较大,直到目前为止,技术含量较低的简易数控机床仍占主导地位,高档数控机床多数依靠进口。因此,需要深入研究数控机床理论,提高自主创新能力,开发高端产品,才能让我国制造业立于不败之地。.丶际醯姆⒄估数控技术的发展有着较长的历史。年美国帕森斯居朊的自动加工,并与麻省理工学院合作,历时三年研制出能进行三轴控制的数控铣床样机,取名“,于是由帕森斯公司首先提出了机床数西华大学硕士学位论文
控装置,用于控制铣床,它标志着第一代数控系统——电子管数控系统的诞生。由固定布线的晶体管元器件电路所组成的第二代数控系统——晶体管数控系统床,这就是数控机床的新种类——加工中心。随着数控系统的发展,对数控系展,年出现了第三代数控系统——集成电路数控系统后,使这些问题的解了第四代数控系统——小型计算机数控系统,然后随着微型计算机以其无可比第五代数控系统——微型计算机数控系统也就出现了。应用一个或多个计算机字控制的概念。年美国麻省理工学院研制出基于电子管和继电器的机床数世纪年代末,曾经昂贵的、易坏的、难以推广的电子管控制装置完全被成功的取代。年美国公司开发成功了带刀库,能自动进行刀具交换,一次装夹中即能进行铣、钻、镗、攻丝等多种加工功能的数控机统的实用性、柔性、易维修性、控制装置的功能环境及对任意机床类型的适应性这些来自应用者方面的要求不断提高,要满足这些要求,对固定布线的晶体管元器件电路所组成晶体管数控系统而言,耗资巨大。随着集成电路技术的发决难度稍稍减轻了一些。当以计算机作为数控系统的核心组件后,才为这些复杂的问题提供了一种简单的、经济的解决方法。年英国首次将多台数控机床、无人化搬运小车和自动仓库在计算机控制下连接成自动