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外文資料名稱： 鏜桿伺服系統(tǒng)上線校正的加工誤 差 外文資料出處： 002)286–292 附 件： 指導教師評語： 簽名： 年 月 日 (用外文寫 ) 1 鏜桿伺服系統(tǒng)上線校正的加工誤差 制造工程系，香港理工大學，紅磡，九龍，香港 機械工程部，哈爾濱工業(yè)大學，哈爾濱，中國 黃磊譯 摘 要： 一種新設計的 懸臂梁 鏜桿伺服系統(tǒng)，配備了聯(lián)線補償功能，為加工誤差。該選懸臂梁 鏜桿已經(jīng)制定了一個對同心沉悶深洞與一個外徑 14 毫米和 懸臂梁 比例8:1 。壓電（ 的舵機被收納在鏜桿伺服系統(tǒng)，以實現(xiàn)對在線補償。 1 控制技術， “ 預報補 償控制 ” （簡稱 ，均是在鏜桿伺服系統(tǒng)，以履行作為一個網(wǎng)上預報的加工誤差所遇到的。離線模擬演出，以測試是否足夠參數(shù)被用于 模式。結果編制的切削試驗與鏜桿伺服系統(tǒng)表明，要實現(xiàn)程度有限的，由文書能力，一個鏜桿伺服系統(tǒng)采用催化裂化的方法可以是一個非常具有成本效益的工具，為上線補償?shù)募庸ふ`差在精密鏜孔的高寬比。 關鍵詞 ：實時誤差補償 ;精密鏜孔 ;預報補償控制 1 導言 一般水平的工作精度和表面光潔度所需的機械零件愈來愈嚴格在現(xiàn)代工業(yè)中。有兩個一般 辦 法 ， 即俗稱的 “ 誤差避 免” 和 “ 誤差補償 ” 方法，可用于減少誤 差產(chǎn)生不利影響的形式，精度一個加工部分。毫無疑問，實時誤差補償法大概是最直接和最具成本效益的方式來處理與外界干擾的不可預測性，如非均勻深處切斷，主軸運動誤差，動態(tài)振動等，這些年來，實時誤差補償方法已發(fā)現(xiàn)了許多富有成效在工業(yè)中的應用由于它準備處理的情況，涉及騷亂動態(tài)和非重復性質。 雖然有相當數(shù)量的研究工作不斷報，在該地區(qū)的上線積極誤差補償加工操作，在過去 20 年間 【 1 ， 這里 只有少數(shù)企圖的人集中于深洞。目前最薄弱的環(huán)節(jié)在該機床結構，鏜桿起著主導作用在確定整體形精度和切削效率在整個機床系統(tǒng)。不同于其他搬 遷進程，實施積極的誤差補償為 懸臂梁 沉悶，帶來了一些真正的挑戰(zhàn)，在現(xiàn)代機械控制技術，因為小型傳感器可以附加在中小沉悶深洞監(jiān)測表誤差在小孔是極為罕見。 另一個主要困難是來自偏遠的切割點，防止感應器被安裝在接近以點裁剪實時測量。此外， 驅動器是可用的，以便作出必要的補償性行動大多過于龐大，以適應內小 懸臂梁 沉悶 ， 因此，常規(guī)傳感器和積極的作動器， 這是成功實現(xiàn)了實時測量及補償在許多對外加工的，是沒有多大用處的時候， 內部表面都遇到了。 2 幾個鏜桿的設計上線積極誤差補償已報告 【 4 在這些系統(tǒng)據(jù)介紹，勵磁機補償裝置 于該鏜桿和接近刀具。雖然加工誤差可以控制傳感器和驅動器在靠近切削區(qū)，鏜 孔 設計了這樣一種方式是在大尺寸等，以容納這些設備的安裝，從而使自己不適合用在較 小的孔 . 在本文中，鏜桿伺服系統(tǒng) 14 毫米直徑和 8:1 懸臂梁 比例，其中包括一個壓電（ 的驅動上線誤差校正。 該鏜桿連續(xù)兩個同心酒吧，一其中用于錯誤檢測和其他錯誤賠償。分析與實驗研究已進行了說明這鏜桿伺服系統(tǒng)可以用來彌補瞬時加工誤差在枯燥的過程。 2 鏜桿伺服系統(tǒng) 作 原則 鏜孔伺服系統(tǒng) 原理圖 是 如 圖 1 。雙同心鏜刀桿采用杠桿結構與 一個 行機構 和鏜刀安裝在對面兩端的酒吧。通過采用一個合適的電壓以壓電放大器，舵機棧將合同。收縮動棧可傳輸?shù)揭粋€微型哺議案的鏜刀旋轉控制（外） 桿 前后彎曲支點。測量 (內 )，是一個懸臂結構與應變計附加測量力致變形，。該鏜刀 微進給 數(shù)額是按照有關實測應變信號，在測桿。因此， 該鏜桿的設計，可以下列方式與少得多外徑即使壓電陶瓷和應變計已被納入。該序列的步驟操作鏜桿伺服系統(tǒng)概述如下： a 瞬時偏轉的鏜刀分手切削力是衡量應變計隸屬該測桿。 b 電壓信號從應變計，是由數(shù)字化 A / D 轉換為數(shù)據(jù)記錄。 c 該抽樣誤 差進行數(shù)據(jù)處理，在控制電腦。 d 輸出控制命令轉化，由一個 D /A 轉換成模擬信號是用來驅動壓電致動器通過其功率放大器。 撓度的鏜刀是通過抑制糾正行動的壓電陶瓷，因此， 保持一個常數(shù)名義刀具的位置和抵消不利影響切削力對該表的準確性。 前切削力是，均控制和測桿保持直。由于切削力財委會的行為，對沉悶深洞，鏜桿作為一個整體，是偏轉向下，導致增加了應變測量酒吧及發(fā)電比例模擬信號，從應變計。這個模擬信號采樣，由控制計算機通過該模 /數(shù)轉換器，以及用于生成控制行動。該壓電陶瓷，然后擴能增加外加電壓，以功率放大器通過 為 D /界面。因此，控制桿左右旋轉柔性鉸鏈在一個順時針方向壓制向下偏轉的刀，直到測桿成為直了?？梢钥闯? ， 恢復刀具其平衡位置是取得更大的變形控制欄。對另一方面，如果外部力量，是瞬間降低， 撓度的鏜桿越來越小，因為武力本系統(tǒng)為低。相反的管制行動將 3 印發(fā)給壓電陶瓷中，以抵消改變。在這樣，不管如何切削力不同，在執(zhí)行過程中切削，鏜刀將趨于返回到預先確定的位置，從而迫使鏜刀進行切割，在有效零偏轉。因此，警隊誘導對加工表面，然后被取消列和整體形式的準確性，應加以改善。 模的鏜桿伺服系統(tǒng) 為分析動態(tài)行為的鏜刀桿 伺服系統(tǒng)，運動方程是制定 的 。為此，元素的鏜桿伺服制度是仿照由一個單自由度系統(tǒng) 報補償控制（簡稱 模式 進行聯(lián)線控制，重要的是要選擇一個合適的管制計劃，即在計算上的簡單，但先進的，足以跟蹤任何瞬息萬變的組成部分的受控變數(shù)。時間序列的方法按照 出的方法，它已成功地實施，在許多機器控制問題通過這項工作。 意識流工具撓度從鏜桿伺服系統(tǒng)發(fā)生在某一特定序列的時間可能被視為一項的時間系列，可以模擬一個自回歸和移動平均（ ）系列。該利用這個時間序列的做法，是它的多功能性，在預測今后的價值 觀輸出 變量 沒有 去通過建立過程中的因果效應之間關系的各種輸入?yún)?shù)及其產(chǎn)出。更重要的是，它是可能的帳戶隨機部分的控制變數(shù)以及其確定性的一部分。由于優(yōu)點，被要求較低無論在計算能力所需要的執(zhí)行， 一個自回歸（ 的模型，提出了一種簡化版本的 型，已被選為示范偏轉錯誤：在殷泰為工具偏轉誤差觀察不同時間的事例科技， 氬參數(shù)和 連串的白噪聲代表隨機擾動。 參數(shù) 型的命令 ' p ' ，可確定遞歸上線。在每個采樣時間， 參數(shù) 型將得到更新，因為最新殷泰可供使用。這將使 型此相適應，在跟 蹤過程中的變異。 其中一個最重要的特點催化裂化技術就在于它有預測能力。根據(jù)以往和電流測量，控制的變量，為下抽樣區(qū)間，可以預見，利用興建 補償之前，刀具實際上 完成 這項工作。這種預報能力傾向要克服時間滯后問題之間的時刻誤差測量并采取糾正行動。它允許額外時間為控制器，以產(chǎn)生一個控制司令部和 了響應這一命令。調 Q 先行一步 ' 預測模型在預測值作出的，時間 t 可更新的時候，一個新觀察 ， 可供使用。 要克服之間的時間間隔測量，并采取糾正行動， 預測偏轉誤差的刀具是基于一個氬模型如上所述。在所選定的 模型，撓度誤差采樣順序，并儲存在控制電腦。立場刀具預測，由氬模型的參數(shù)是更新遞歸。屆時，預測值是用來控制收 行機構 實現(xiàn)補償。仿真是然后，以評估計劃的成效 型在跟蹤隨機誤差。實際與預測值進行了比較，可以看出，該預報誤差通常分布約一個零意思和表示， 型是合理，準確跟蹤抽樣誤差信號手。 4 演的鏜桿伺服系統(tǒng)幾次試驗，以評估靜態(tài)和動態(tài)特性的鏜桿伺服系統(tǒng)。 振頻率 共振頻率的鏜桿初成立，是取決于沖擊錘的方法。一時沖動部隊被應用到 懸臂梁年底鏜桿，而數(shù)字示波器是用來捕捉振動信 號從鏜桿的設定。在圖。 6 ，研究結果的影響試驗對鏜桿作了介紹。上部曲線顯示時間響應和較低的頻率響應。 可以得出這樣的結論，從試驗結果表明該諧振頻率的鏜桿約 440 赫茲。 態(tài)標定的鏜桿系統(tǒng)之間的關系，撓度的沉悶刀具和控制電壓適用于壓電致動器功率放大器 ， 最高糾正運動的鏜刀，是約 20 毫米。由于該本色 材料，稍有遲滯回路可以觀察到與外加電壓和舵機的擴張。這種現(xiàn)象頻頻觀察到，在許多壓電陶瓷器件，并能加以糾正控制程序。 議對測量設備信號重復性的，應變測量設備，主要用于在鏜桿伺服系統(tǒng)的 研究。最大的不確定性（系統(tǒng)分辨率）記錄 在應變計信號等價于一個線性位移 態(tài)響應的壓電陶瓷掃蕩 鏜刀，是衡量。該實測響應的壓電陶瓷顯示，應用掃頻正弦時間信號到舵機，而較低部分是頻率響應曲線所產(chǎn)生的快速傅立葉變換分析器。 1 動態(tài)響應的鏜桿伺服系統(tǒng)的 80 赫茲是觀察到，這是符合聲明動態(tài)響應的壓電陶瓷使用。 3 實驗 離線模擬與鏜桿伺服系統(tǒng)的描述，在第 2 條中， 場外線切割仿真進行了驗證有效性控制系統(tǒng)。該儀器的設立表明 ， 在實驗中，一種激勵力量 ，是一個給頻率為創(chuàng)造，以刺激鏜桿在其 懸臂梁 結束。投入力量進行了調整，以產(chǎn)生一個 2 毫米振蕩（峰值到峰值） ，在工具提示。頻密程度正弦波武力多樣，從 5 至 40 赫茲。一個示波器和無補償控制被正式開機記錄振蕩的鏜刀。仿真結果清楚地表明了振蕩該鏜刀與頻率低于 40 赫茲，可顯著抑制通過開發(fā)控制計劃。 線切割實驗 切削試驗涉及圓錐孔進行評價能力的鏜桿伺服系統(tǒng) 首先，鋁標本準備與 孔 ,其次，該標本與加工 米一套切深和 10 毫米 /閔飼料。由于最初的錐形孔，深度的削減正逐漸增加在切割和切削力所致?lián)隙葦?shù)據(jù)采樣 ，由控制程序。該工具偏斜數(shù)據(jù)，然后用來調節(jié)鏜刀桿根據(jù) 預測。最后，兩個標本被加工和無補償否則相同的條件來衡量一個協(xié)調測量機和圓度儀。該記錄顯示 5 這些孔也是衡量的痕跡，這表明 ， 很顯然該變異直徑沿切削路徑為標本與賠償都大大少于那些沒有得到補償。 或者換句話說，其影響不同深度的削減錐度切割才能成功地補償，由用人該聯(lián)線催化裂化控制方法。失控的圓度，在社會各階層的試樣加工與賠償，也低于沒有得到補償。平均來說，提高 40 ％ 在圓度誤差可以達到這個數(shù)字。 4 結論 一個新的結構，為 懸臂梁 鏜桿伺服系統(tǒng)已經(jīng)研制成 功，為上線補償鏜錯誤。好玩的酒吧伺服系統(tǒng)的一 14 毫米外直徑和一個 8:1 懸臂梁 比例為順利實施。 結果表明，以功能與動態(tài)范圍 40 赫茲，這與 80 赫茲的動態(tài)范圍該壓電陶瓷使用。最大的不確定性（分辨率） 該反饋裝置，是該命令的 米。該最大射程錯誤可以更正的是0米。 型的基礎上， ''催化裂化 ''方法通過示范鏜孔過程中，為上線誤差預測和控制。結果上線切割實驗顯示這兩種尺寸的變化以及外 不圓度 這項工作可以大大減少所開發(fā)方法論。