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外文翻译--五轴联动机床的刀具轨迹控制方案 中文版.doc

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外文翻译--五轴联动机床的刀具轨迹控制方案 中文版.doc

五轴联动机床的刀具轨迹控制方案Chih-ChingLoFengChia大学,机械工程学院,Taichung407,台湾2000年11月16日收稿,2001年5月8日发表翻译:孟志民B机制051摘要本文介绍五轴联动机床制造应用中的一个新的伺服操纵方法。提出这样的方法来消除直接错误所产生的背离误差、方位误差和跟踪延迟误差,这些误差直接关系到五轴联动机床的刀具轨迹控制。为了达到这项目的,所设想的五轴联动控制系统是基于并列驱动基础(五个驱动轴是一起工作的)和并列刀具基础之间的现实变化。关键词:五轴联动机床,伺服控制,刀具轨迹控制1介绍为了在机械加工中获得高精度的CNC(计算机数字控制),对多轨运动准确行的协调是设计伺服驱动系统最为重要的一步。用机器制造复杂表面时为了同步不同的轴运动,一个常规多轴的伺服操纵系统包括一个分类机和几个轴向控制器。分类机引起是相对制件的期望工具运动,然后分解期望行动对分开的驱动轴【1-4】的参考位置命令。实际运动由驱动轴实现。每个轴都是由一个轴驱动器所控制,他们的任务是跟踪轴向位置命令(例如:消除沿每个驱动轴的位置误差)。许多研究员开发了改进一个单独轴的跟踪的准确性控制算法,传统算法根据反馈原则【5,6】。另外,前馈控制算法可以被实施增添跟踪的表现。目前,Tomizuka做出了一个重要的贡献,他提出了跟踪控制器的零阶段误差(ZPETC)。基于ZPETC的方法,一些变化或辅助算法被提出(例如,适应ZPETC)【8,9】。虽然每个单独轴的跟踪的表现可以用上述方法显著改进,多轴的的整体控制刀具轨迹总是没有被保证【6】。多轴的伺服系统评估的一个典型的表现索引是轮廓偏差,那些表示从期望刀具轨迹的偏差。为了有效的减少轮廓偏差,韩国人【10】提出了一个交叉干扰控制器(CCC),它构建于平行轴向控制器之间。一个典型的交叉干扰的控制器包括轮廓偏差和控制定律的实时演算消灭轮廓偏差。基于CCC方法的观念,数款交叉干扰控制器(使用不同的轮廓偏差模型和控制器定律)被提出。【11-13】为了消除误差,但不是多轴刀具轨迹跟踪控制唯一关键。例如,沿跟踪的方向的位置滞后是另一个关键【6】,另外定位偏差,那些表示在实际刀具轴和期望刀具方向之间的偏移角,也是四轴或五轴联动机床刀具轨迹控制的重要一点。在本文中,主要的关注焦点是前文所提到的五轴联动机床的刀具轨迹控制,和前文所提到的常规的五

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