考虑切削力干扰的多轴联动伺服系统仿真分析

中国机械工程

考虑切削力干扰的多轴联动伺服系统仿真分析

张全彪;王国锋;宋庆月;吴丽蕊;杨星焕

天津大学机械工程学院，天津，300072

出版日期:2017-07-25 发布日期:2017-07-26
基金资助:
国家科技重大专项（2014ZX04012014）；
国家自然科学基金国际合作与交流资助重点项目（51420105007）；
国家自然科学基金资助项目（51675369）
National Science and Technology Major Project（No. 2014ZX04012014）
Projects of International Cooperation and Exchanges NSFC（No. 51420105007）
National Natural Science Foundation of China （No. 51675369）

Multi-axis Linkage Servo System Simulation Considering Cutting Force Interferences

ZHANG Quanbiao;WANG Guofeng;SONG Qingyue;WU Lirui;YANG Xinghuan

School of Mechanical Engineering，Tianjin University，Tianjin，300072

Online:2017-07-25 Published:2017-07-26
Supported by:
National Science and Technology Major Project（No. 2014ZX04012014）
Projects of International Cooperation and Exchanges NSFC（No. 51420105007）
National Natural Science Foundation of China （No. 51675369）

摘要/Abstract

摘要： 基于机床伺服系统性能分析需求，建立了X轴、Y轴的伺服控制系统模型。在此模型的基础上，将四象限插补算法引入到控制系统模型的仿真中，研究了多轴联动情况下PID参数对圆弧插补指令偏差的影响。考虑加工过程中切削力因素的影响，将加工过程中采集的实际力信号添加到多轴联动仿真模型中。仿真结果表明：实际的切削力因素对控制系统特性的影响显著，在PID参数优化时考虑实时切削力的影响具有一定必要性。

关键词: 四象限插补, 多轴联动, 切削力, 指令偏差

Abstract: For the machine tool servo system performance analysis, a servo control model in both of X and Y directions was established. On the basis of the model, a four-quadrant interpolation algorithm was introduced into the control system simulation model, and the influences of PID parameters on command deviations of circular interpolation were studied in the case of multi-axis linkage. In addition, considering the impacts of the cutting forces in machining processes, the actual cutting force signals collected in machining processes were added into multi-axis linkage simulation model. Simulation results show that the actual cutting forces have significant effects on the control system characteristics, and it is necessary to consider the influences of real-time cutting forces in PID parameter optimization.

Key words: four-quadrant interpolation； multi-axis , linkage； cutting force； command deviation

中图分类号:

TH39

张全彪;王国锋;宋庆月;吴丽蕊;杨星焕. 考虑切削力干扰的多轴联动伺服系统仿真分析[J]. 中国机械工程.

ZHANG Quanbiao;WANG Guofeng;SONG Qingyue;WU Lirui;YANG Xinghuan. Multi-axis Linkage Servo System Simulation Considering Cutting Force Interferences[J]. China Mechanical Engineering.

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