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)286292 附 件： 指導(dǎo)教師評(píng)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(xué)，紅磡，九龍，香港 機(jī)械工程部，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，哈爾濱，中國(guó) 黃磊譯 摘 要： 一種新設(shè)計(jì)的 懸臂梁 鏜桿伺服系統(tǒng)，配備了聯(lián)線補(bǔ)償功能，為加工誤差。該選懸臂梁 鏜桿已經(jīng)制定了一個(gè)對(duì)同心沉悶深洞與一個(gè)外徑 14 毫米和 懸臂梁 比例8:1 。壓電（ 的舵機(jī)被收納在鏜桿伺服系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)在線補(bǔ)償。 1 控制技術(shù)， “ 預(yù)報(bào)補(bǔ) 償控制 ” （簡(jiǎn)稱 ，均是在鏜桿伺服系統(tǒng)，以履行作為一個(gè)網(wǎng)上預(yù)報(bào)的加工誤差所遇到的。離線模擬演出，以測(cè)試是否足夠參數(shù)被用于 模式。結(jié)果編制的切削試驗(yàn)與鏜桿伺服系統(tǒng)表明，要實(shí)現(xiàn)程度有限的，由文書能力，一個(gè)鏜桿伺服系統(tǒng)采用催化裂化的方法可以是一個(gè)非常具有成本效益的工具，為上線補(bǔ)償?shù)募庸ふ`差在精密鏜孔的高寬比。 關(guān)鍵詞 ：實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償 ;精密鏜孔 ;預(yù)報(bào)補(bǔ)償控制 1 導(dǎo)言 一般水平的工作精度和表面光潔度所需的機(jī)械零件愈來愈嚴(yán)格在現(xiàn)代工業(yè)中。有兩個(gè)一般 辦 法 ， 即俗稱的 “ 誤差避 免” 和 “ 誤差補(bǔ)償 ” 方法，可用于減少誤 差產(chǎn)生不利影響的形式，精度一個(gè)加工部分。毫無疑問，實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)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(yù)測(cè)性，如非均勻深處切斷，主軸運(yùn)動(dòng)誤差，動(dòng)態(tài)振動(dòng)等，這些年來，實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償方法已發(fā)現(xiàn)了許多富有成效在工業(yè)中的應(yīng)用由于它準(zhǔn)備處理的情況，涉及騷亂動(dòng)態(tài)和非重復(fù)性質(zhì)。 雖然有相當(dāng)數(shù)量的研究工作不斷報(bào)，在該地區(qū)的上線積極誤差補(bǔ)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(jī)床結(jié)構(gòu)，鏜桿起著主導(dǎo)作用在確定整體形精度和切削效率在整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)。不同于其他搬 遷進(jìn)程，實(shí)施積極的誤差補(bǔ)償為 懸臂梁 沉悶，帶來了一些真正的挑戰(zhàn)，在現(xiàn)代機(jī)械控制技術(shù)，因?yàn)樾⌒蛡鞲衅骺梢愿郊釉谥行〕翋炆疃幢O(jiān)測(cè)表誤差在小孔是極為罕見。 另一個(gè)主要困難是來自偏遠(yuǎn)的切割點(diǎn)，防止感應(yīng)器被安裝在接近以點(diǎn)裁剪實(shí)時(shí)測(cè)量。此外， 驅(qū)動(dòng)器是可用的，以便作出必要的補(bǔ)償性行動(dòng)大多過于龐大，以適應(yīng)內(nèi)小 懸臂梁 沉悶 ， 因此，常規(guī)傳感器和積極的作動(dòng)器， 這是成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)測(cè)量及補(bǔ)償在許多對(duì)外加工的，是沒有多大用處的時(shí)候， 內(nèi)部表面都遇到了。 2 幾個(gè)鏜桿的設(shè)計(jì)上線積極誤差補(bǔ)償已報(bào)告 【 4 在這些系統(tǒng)據(jù)介紹，勵(lì)磁機(jī)補(bǔ)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(qū)動(dòng)器在靠近切削區(qū)，鏜 孔 設(shè)計(jì)了這樣一種方式是在大尺寸等，以容納這些設(shè)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(gè)壓電（ 的驅(qū)動(dòng)上線誤差校正。 該鏜桿連續(xù)兩個(gè)同心酒吧，一其中用于錯(cuò)誤檢測(cè)和其他錯(cuò)誤賠償。分析與實(shí)驗(yàn)研究已進(jìn)行了說明這鏜桿伺服系統(tǒng)可以用來彌補(bǔ)瞬時(shí)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(jié)構(gòu)與 一個(gè) 行機(jī)構(gòu) 和鏜刀安裝在對(duì)面兩端的酒吧。通過采用一個(gè)合適的電壓以壓電放大器，舵機(jī)棧將合同。收縮動(dòng)?？蓚鬏?shù)揭粋€(gè)微型哺議案的鏜刀旋轉(zhuǎn)控制（外） 桿 前后彎曲支點(diǎn)。測(cè)量 (內(nèi) )，是一個(gè)懸臂結(jié)構(gòu)與應(yīng)變計(jì)附加測(cè)量力致變形，。該鏜刀 微進(jìn)給 數(shù)額是按照有關(guān)實(shí)測(cè)應(yīng)變信號(hào)，在測(cè)桿。因此， 該鏜桿的設(shè)計(jì)，可以下列方式與少得多外徑即使壓電陶瓷和應(yīng)變計(jì)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(shí)偏轉(zhuǎn)的鏜刀分手切削力是衡量應(yīng)變計(jì)隸屬該測(cè)桿。 b 電壓信號(hào)從應(yīng)變計(jì)，是由數(shù)字化 A / D 轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)記錄。 c 該抽樣誤 差進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在控制電腦。 d 輸出控制命令轉(zhuǎn)化，由一個(gè) D /A 轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)是用來驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器通過其功率放大器。 撓度的鏜刀是通過抑制糾正行動(dòng)的壓電陶瓷，因此， 保持一個(gè)常數(shù)名義刀具的位置和抵消不利影響切削力對(duì)該表的準(zhǔn)確性。 前切削力是，均控制和測(cè)桿保持直。由于切削力財(cái)委會(huì)的行為，對(duì)沉悶深洞，鏜桿作為一個(gè)整體，是偏轉(zhuǎn)向下，導(dǎo)致增加了應(yīng)變測(cè)量酒吧及發(fā)電比例模擬信號(hào)，從應(yīng)變計(jì)。這個(gè)模擬信號(hào)采樣，由控制計(jì)算機(jī)通過該模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及用于生成控制行動(dòng)。該壓電陶瓷，然后擴(kuò)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(zhuǎn)柔性鉸鏈在一個(gè)順時(shí)針方向壓制向下偏轉(zhuǎn)的刀，直到測(cè)桿成為直了?？梢钥闯?， 恢復(fù)刀具其平衡位置是取得更大的變形控制欄。對(duì)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?yàn)槲淞Ρ鞠到y(tǒng)為低。相反的管制行動(dòng)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(yù)先確定的位置，從而迫使鏜刀進(jìn)行切割，在有效零偏轉(zhuǎn)。因此，警隊(duì)誘導(dǎo)對(duì)加工表面，然后被取消列和整體形式的準(zhǔn)確性，應(yīng)加以改善。 模的鏜桿伺服系統(tǒng) 為分析動(dòng)態(tài)行為的鏜刀桿 伺服系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)方程是制定 的 。為此，元素的鏜桿伺服制度是仿照由一個(gè)單自由度系統(tǒng) 報(bào)補(bǔ)償控制（簡(jiǎn)稱 模式 進(jìn)行聯(lián)線控制，重要的是要選擇一個(gè)合適的管制計(jì)劃，即在計(jì)算上的簡(jiǎn)單，但先進(jìn)的，足以跟蹤任何瞬息萬變的組成部分的受控變數(shù)。時(shí)間序列的方法按照 出的方法，它已成功地實(shí)施，在許多機(jī)器控制問題通過這項(xiàng)工作。 意識(shí)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(shí)間可能被視為一項(xiàng)的時(shí)間系列，可以模擬一個(gè)自回歸和移動(dòng)平均（ ）系列。該利用這個(gè)時(shí)間序列的做法，是它的多功能性，在預(yù)測(cè)今后的價(jià)值 觀輸出 變量 沒有 去通過建立過程中的因果效應(yīng)之間關(guān)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(jī)部分的控制變數(shù)以及其確定性的一部分。由于優(yōu)點(diǎn)，被要求較低無論在計(jì)算能力所需要的執(zhí)行， 一個(gè)自回歸（ 的模型，提出了一種簡(jiǎn)化版本的 型，已被選為示范偏轉(zhuǎn)錯(cuò)誤：在殷泰為工具偏轉(zhuǎn)誤差觀察不同時(shí)間的事例科技， 氬參數(shù)和 連串的白噪聲代表隨機(jī)擾動(dòng)。 參數(shù) 型的命令 p ，可確定遞歸上線。在每個(gè)采樣時(shí)間， 參數(shù) 型將得到更新，因?yàn)樽钚乱筇┛晒┦褂?。這將使 型此相適應(yīng)，在跟 蹤過程中的變異。 其中一個(gè)最重要的特點(diǎn)催化裂化技術(shù)就在于它有預(yù)測(cè)能力。根據(jù)以往和電流測(cè)量，控制的變量，為下抽樣區(qū)間，可以預(yù)見，利用興建 補(bǔ)償之前，刀具實(shí)際上 完成 這項(xiàng)工作。這種預(yù)報(bào)能力傾向要克服時(shí)間滯后問題之間的時(shí)刻誤差測(cè)量并采取糾正行動(dòng)。它允許額外時(shí)間為控制器，以產(chǎn)生一個(gè)控制司令部和 了響應(yīng)這一命令。調(diào) Q 先行一步 預(yù)測(cè)模型在預(yù)測(cè)值作出的，時(shí)間 t 可更新的時(shí)候，一個(gè)新觀察 ， 可供使用。 要克服之間的時(shí)間間隔測(cè)量，并采取糾正行動(dòng)， 預(yù)測(cè)偏轉(zhuǎn)誤差的刀具是基于一個(gè)氬模型如上所述。在所選定的 模型，撓度誤差采樣順序，并儲(chǔ)存在控制電腦。立場(chǎng)刀具預(yù)測(cè)，由氬模型的參數(shù)是更新遞歸。屆時(shí)，預(yù)測(cè)值是用來控制收 行機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。仿真是然后，以評(píng)估計(jì)劃的成效 型在跟蹤隨機(jī)誤差。實(shí)際與預(yù)測(cè)值進(jìn)行了比較，可以看出，該預(yù)報(bào)誤差通常分布約一個(gè)零意思和表示， 型是合理，準(zhǔn)確跟蹤抽樣誤差信號(hào)手。 4 演的鏜桿伺服系統(tǒng)幾次試驗(yàn)，以評(píng)估靜態(tài)和動(dòng)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(shí)沖動(dòng)部隊(duì)被應(yīng)用到 懸臂梁年底鏜桿，而數(shù)字示波器是用來捕捉振動(dòng)信 號(hào)從鏜桿的設(shè)定。在圖。 6 ，研究結(jié)果的影響試驗(yàn)對(duì)鏜桿作了介紹。上部曲線顯示時(shí)間響應(yīng)和較低的頻率響應(yīng)。 可以得出這樣的結(jié)論，從試驗(yàn)結(jié)果表明該諧振頻率的鏜桿約 440 赫茲。 態(tài)標(biāo)定的鏜桿系統(tǒng)之間的關(guān)系，撓度的沉悶刀具和控制電壓適用于壓電致動(dòng)器功率放大器 ， 最高糾正運(yùn)動(dòng)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(jī)的擴(kuò)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(duì)測(cè)量設(shè)備信號(hào)重復(fù)性的，應(yīng)變測(cè)量設(shè)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(yīng)變計(jì)信號(hào)等價(jià)于一個(gè)線性位移 態(tài)響應(yīng)的壓電陶瓷掃蕩 鏜刀，是衡量。該實(shí)測(cè)響應(yīng)的壓電陶瓷顯示，應(yīng)用掃頻正弦時(shí)間信號(hào)到舵機(jī)，而較低部分是頻率響應(yīng)曲線所產(chǎn)生的快速傅立葉變換分析器。 1 動(dòng)態(tài)響應(yīng)的鏜桿伺服系統(tǒng)的 80 赫茲是觀察到，這是符合聲明動(dòng)態(tài)響應(yīng)的壓電陶瓷使用。 3 實(shí)驗(yàn) 離線模擬與鏜桿伺服系統(tǒng)的描述，在第 2 條中， 場(chǎng)外線切割仿真進(jìn)行了驗(yàn)證有效性控制系統(tǒng)。該儀器的設(shè)立表明 ， 在實(shí)驗(yàn)中，一種激勵(lì)力量 ，是一個(gè)給頻率為創(chuàng)造，以刺激鏜桿在其 懸臂梁 結(jié)束。投入力量進(jìn)行了調(diào)整，以產(chǎn)生一個(gè) 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(gè)示波器和無補(bǔ)償控制被正式開機(jī)記錄振蕩的鏜刀。仿真結(jié)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(jì)劃。 線切割實(shí)驗(yàn) 切削試驗(yàn)涉及圓錐孔進(jìn)行評(píng)價(jià)能力的鏜桿伺服系統(tǒng) 首先，鋁標(biāo)本準(zhǔn)備與 孔 ,其次，該標(biāo)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(diào)節(jié)鏜刀桿根據(jù) 預(yù)測(cè)。最后，兩個(gè)標(biāo)本被加工和無補(bǔ)償否則相同的條件來衡量一個(gè)協(xié)調(diào)測(cè)量機(jī)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(biāo)本與賠償都大大少于那些沒有得到補(bǔ)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(bǔ)償，由用人該聯(lián)線催化裂化控制方法。失控的圓度，在社會(huì)各階層的試樣加工與賠償，也低于沒有得到補(bǔ)償。平均來說，提高 40 在圓度誤差可以達(dá)到這個(gè)數(shù)字。 4 結(jié)論 一個(gè)新的結(jié)構(gòu)，為 懸臂梁 鏜桿伺服系統(tǒng)已經(jīng)研制成 功，為上線補(bǔ)償鏜錯(cuò)誤。好玩的酒吧伺服系統(tǒng)的一 14 毫米外直徑和一個(gè) 8:1 懸臂梁 比例為順利實(shí)施。 結(jié)果表明，以功能與動(dòng)態(tài)范圍 40 赫茲，這與 80 赫茲的動(dòng)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(cuò)誤可以更正的是0米。 型的基礎(chǔ)上， 催化裂化 方法通過示范鏜孔過程中，為上線誤差預(yù)測(cè)和控制。結(jié)果上線切割實(shí)驗(yàn)顯示這兩種尺寸的變化以及外 不圓度 這項(xiàng)工作可以大大減少所開發(fā)方法論。