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一种Windows环境下使用串口控制xy工作台的方法

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仪器仪表学报 2002年第Z2期23卷 850-852页

作者：黄成伟蔡弋李庆祥白立芬清华大学精密仪器与机械学系北京100084

本文研究了一种微机控制xy向工作台的方法。该方法利用微机的一个串口,控制工作台xy两个方向的运动。硬件利用串口输出控制脉冲,软件控制通过使用Microsoft提供的API函数实现。整个系统非常简单,实现也很方便。

关键词：串口控制方法 xy工作台

面向对象的数控机床xy工作台动态定位误差分析与建模

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制造技术与机床 2023年第11期 59-66页

作者：杨洪涛薛庆涛李莉刘士萍安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 矿山智能装备与技术重点实验室安徽淮南232001

为研究切削力和速度共同影响下对数控机床xy工作台动态定位误差的影响规律,全面分析了xy工作台在切削力影响下的动态误差特性。建立了由滚珠丝杆组件、导轨系统、工作台台面和摩擦力等误差源所引起的动态定位误差分量精确计算模型,推导... 详细信息

为研究切削力和速度共同影响下对数控机床xy工作台动态定位误差的影响规律,全面分析了xy工作台在切削力影响下的动态误差特性。建立了由滚珠丝杆组件、导轨系统、工作台台面和摩擦力等误差源所引起的动态定位误差分量精确计算模型,推导了xy工作台动态定位误差理论模型。根据其理论模型可知,切削力、运动速度和摩擦力是导致xy工作台动态定位误差的主要来源。通过对切削力下动态定位误差理论模型计算和仿真分析,验证了该理论模型的有效性,证明了切削力对工作台的动态定位误差存在影响,且在不同切削力下工作台运动速度为4mm/s时动态定位误差最小,将该速度定义为最佳运动速度。其研究结果为建立数控机床的定位误差预测与补偿模型,提高加工精度奠定了良好基础。

关键词：切削力 xy工作台动态定位误差最佳运动速度

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数控机床xy工作台动态定位误差分析与建模

组合机床与自动化加工技术 2019年第2期 41-44,48页

作者：杨洪涛庞勇军李莉陈邦晟安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

为了研究不同运动速度下数控机床xy工作台动态定位误差的变化规律,详细分析了xy工作台运动速度和摩擦特性影响下的的动态定位误差来源,建立了光栅测量系统、滚珠丝杆组件、导轨系统制造、安装质量和摩擦力等误差源引起的动态定位误差分... 详细信息

为了研究不同运动速度下数控机床xy工作台动态定位误差的变化规律,详细分析了xy工作台运动速度和摩擦特性影响下的的动态定位误差来源,建立了光栅测量系统、滚珠丝杆组件、导轨系统制造、安装质量和摩擦力等误差源引起的动态定位误差分量精确计算模型,搭建了实验装置,测量了在所需运动速度下的俯仰角和偏摆角,精确计算了工作台的定位误差值,同时分析了xy工作台动态定位误差受运动速度影响的变化规律。根据实验结果可知,文章研究的数控xy工作台动态定位误差受到运动速度影响,不同运动速度下的动态定位误差不同,存在着最佳测量速度,为提高数控机床的动态加工精度和在机测量系统的测量精度打下良好的理论基础。

关键词： xy工作台动态定位误差最佳运动速度

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数控xy工作台动态定位误差分析与建模

数控XY工作台动态定位误差分析与建模

作者：庞勇军安徽理工大学

学位级别：硕士

为了提高数控机床在机测量系统的测量精度,行之有效的手段是对其误差进行补偿。数控机床在机测量系统主要由数控机床系统、测头系统、测量宏程序和测量软件等组成。xy工作台是数控机床的重要组成部分,其定位精度对数控机床在机测量系统... 详细信息

为了提高数控机床在机测量系统的测量精度,行之有效的手段是对其误差进行补偿。数控机床在机测量系统主要由数控机床系统、测头系统、测量宏程序和测量软件等组成。xy工作台是数控机床的重要组成部分,其定位精度对数控机床在机测量系统的测量精度有重要影响。目前数控机床在机测量系统日益向高速、高效和高精度的方向发展,xy工作台在不同负载、速度、X/Y位置等运动条件下对数控机床在机测量系统测量精度的影响日益显著。数控机床在机测量系统误差相关性及xy工作台动态定位误差的分析与建模,对最终实施误差补偿、提高数控机床在机测量系统测量精度具有重要意义。本文分析了数控机床在机测量系统的误差源及影响因素。并以常见的二维堆栈式工作台为例,考虑下层Y轴导轨系统对上层X轴导轨系统误差的相关性影响,建立了更加全面的阿贝误差补偿模型。为了研究xy工作台误差产生机理,分别建立了摩擦力模型、滚珠丝杆系统模型、光栅测量系统模型、导轨系统模型等多个误差模型,综合得到xy工作台定位误差的数学模型。为了建立高精度的数控机床xy工作台动态定位误差预测模型,分别采用了PSO-SVM算法建模与BP神经网络算法建模。PSO-SVM算法误差建模的均方误差为2.4108mm,BP神经网络算法误差建模的均方误差为7.8936mm。结果表明PSO-SVM算法能够建立更高精度的数控机床xy工作台动态定位误差预测模型。为了对xy工作台动态定位误差的理论模型进行仿真与验证,利用Renishaw XL80激光干涉仪搭建相关的实验装置,测量了模型中的相关参数,仿真结果表明xy工作台存在最佳测量速度12mm/s。利用光栅测量系统的输出信号对HP激光干涉仪进行实时触发,测量了xy工作台在不同运动条件下的动态定位误差,实验结果表明xy工作台存在最佳测量速度14mm/s,实验结果与理论结果大致相同。本文对数控机床在机测量系统相关性进行了分析,以自行研制数控xy工作台为样机,建立了定位误差的理论模型和高精度预测模型。并得到了xy工作台的最佳测量速度,同时实验测量并分析了数控机床xy工作台在不同条件下动态定位误差,为后续误差补偿器的研制打下理论和实践基础。图[45]表[2]参[55]

关键词：在机测量系统 xy工作台动态定位误差误差建模最佳测量速度

案例教学法在《机电一体化系统设计》课程中的应用——基于DMC5480控制的xy工作台

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教育教学论坛 2017年第20期 192-193页

作者：李玥华任有志崔洪彬河北科技大学机械工程学院河北石家庄050000

文章以基于DMC5480控制的xy工作台为例,着重对课程分析、案例设置、案例实施中需注意事项及教学实践与效果分析等四个环节进行阐述,以说明案例教学法在《机电一体化系统设计》课程中的成功应用。

关键词：案例教学法《机电一体化系统设计》 DMC5480 xy工作台

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数控激光切割机xy工作台传动系统设计

新乡学院学报 2012年第3期29卷 264-266页

作者：刘晨敏杜木伟张旭长安大学工程机械学院陕西西安710064

依据激光切割技术原理及数控激光切割机的工作原理,分析了机械部分xy工作台的进给传动系统,设计了由旋转电机通过一对直齿轮传至丝杠螺母的传动系统.

关键词：数控激光切割机 xy工作台传动系统刚度

直线电机驱动的数控机床xy工作台轮廓误差控制系统设计

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直线电机驱动的数控机床XY工作台轮廓误差控制系统设计

作者：彭振洲电子科技大学

学位级别：硕士

在数控机床向着高速高精发展的潮流下，直线电机以其独有的速度和精度优势开始运用于数控机床，并开始逐步取代旋转电机加滚珠丝杠这一传统的伺服机构。直线电机驱动的xy工作台是数控机床中实现平面定位和进给的最基本的机构之一，在数... 详细信息

在数控机床向着高速高精发展的潮流下，直线电机以其独有的速度和精度优势开始运用于数控机床，并开始逐步取代旋转电机加滚珠丝杠这一传统的伺服机构。直线电机驱动的xy工作台是数控机床中实现平面定位和进给的最基本的机构之一，在数控镗、铣、钻床以及各种加工中心中广泛应用。数控机床xy工作台的轮廓精度是其最重要的指标，本文研究的目的是设计工作台的控制系统对其进行轮廓控制。在直线电动机驱动的xy工作台运行的过程中，有多种因素会影响直线电机伺服系统的运行，并影响到工作台运行的轮廓精度。如载荷变化、振动、摩擦、切削力变化等，此外在不同的加工过程中，工作台承载的工件质量不同，而质量的变化会使得直线电机伺服控制系统的控制效果下降，并最终影响工作台的轮廓精度。这些因素都是在设计轮廓控制系统过程中要考虑的问题。首先，本文介绍了直线电机驱动的数控机床xy工作台的常见控制方法，以及这些控制方法在国内外的现状和发展前景，阐述了数控机床xy工作台的基本结构以及工作原理。分析并选择了适合本文的轮廓控制系统结构。其次，分析了轮廓控制系统的结构以及设计要求，建立了轮廓误差模型，然后本文在高速高精要求下，建立了永磁同步直线电动机驱动的数控机床xy工作台的数学模型;根据直线电机xy工作台的特点，对工作台的单轴速度控制器和位置控制器进行设计。在设计控制器的过程中，本文研究了广泛应用的PID控制在系统质量发生变化时的控制效果，并针对工作台在不同工况下质量会发生变化这一特点设计控制器。第一，在速度控制环节采用模糊控制，在位置控制环节采用非线性PID控制，并根据研究对象的特点对其进行改进，相比传统PID控制能更好的应对质量变化;第二，在xy工作台轮廓控制上，采用实时轮廓误差估计模型计算出伺服进给系统的轮廓误差，使用交叉耦合控制器来分配X﹑Y轴的补偿量，实现对轮廓误差的实时补偿，提高工作台的轮廓精度。最后使用MATLAB/simulink完成了直线电机xy工作台控制系统的建模与仿真。理论推导和仿真结果表明，模糊控制器、变参数非线性PID控制器运用于xy工作台单轴控制，能在不同工况下当系统质量发生变化时保持良好的控制效果。交叉耦合控制相比两轴独立控制，能更有效的提高工作台的轮廓精度。

关键词： xy工作台直线电机伺服系统质量变化模糊控制非线性PID控制轮廓控制

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基于小波分析的交流伺服系统摩擦特征的研究

中国机械工程 2006年第S2期17卷 36-39页

作者：张涛路长厚袭燕张建川山东大学济南250061

摩擦是影响xy交流伺服工作台定位精度的重要因素。采用扭矩测量方式对交流伺服工作台的摩擦进行了研究,利用小波变换对测量信号进行多分辨率分析,从中识别出静摩擦力到动摩擦力变化过程中的特征信息。对比分析了扭矩测量方式和电流检测... 详细信息

摩擦是影响xy交流伺服工作台定位精度的重要因素。采用扭矩测量方式对交流伺服工作台的摩擦进行了研究,利用小波变换对测量信号进行多分辨率分析,从中识别出静摩擦力到动摩擦力变化过程中的特征信息。对比分析了扭矩测量方式和电流检测方式两种实验方法,结果表明,扭矩信号和伺服电流都包含了反映系统运行状态的丰富信息。与位移输出信号的对比分析表明,这两种实验方法均能有效地提取出摩擦影响的特征信息,但两者存在一定差别,充分利用这些特征可建立更有效的补偿控制模型。

关键词：摩擦小波变换 xy工作台特征提取

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直线电动机驱动系统的干扰补偿控制

微特电机 2014年第12期42卷 45-48页

作者：董贵荣西安理工大学西安710082

直线电动机驱动的xy工作台在高速高精度数控机床中得到了广泛应用。针对摩擦力和切削力对工作台定位精度和轮廓跟踪精度的影响,提出了基于Maxwell-Slip模型的摩擦前馈补偿方案,通过构建干扰观测器对摩擦力作进一步补偿,同时,该干扰观测... 详细信息

直线电动机驱动的xy工作台在高速高精度数控机床中得到了广泛应用。针对摩擦力和切削力对工作台定位精度和轮廓跟踪精度的影响,提出了基于Maxwell-Slip模型的摩擦前馈补偿方案,通过构建干扰观测器对摩擦力作进一步补偿,同时,该干扰观测器能够在一定程度上补偿切削力的干扰。最终通过设计重复控制器完全消除了摩擦力和切削力干扰。在直线电动机驱动的xy工作台上对所设计的控制方案进行了实验验证,实验结果证明了所设计控制方案的有效性和可行性。

关键词：直线驱动 xy工作台 Maxwell-Slip模型干扰观测器重复控制器