一种数控滚齿机工作台动态特性建模方法及实验分析

• 作者: 刘星 杜志国 梅雪松 申建广 陶涛 马星星
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 数控滚齿机 动态特性 伺服模型 永磁交流伺服电机
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 页码范围: 1-7,75
• 页数: 8页
• 分类号: TN772
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201712001

摘要

为了研究数控滚齿加工中滚刀轴转速波动引起的工件轴速度波动的动态响应特性,对数控滚齿机旋转工作台即工件轴的伺服控制问题进行了分析.首先根据电机学原理和机械动力学原理对伺服控制系统组成的各个环节进行了建模和分析,推导出旋转工作台的整体伺服控制系统模型,并考虑到伺服控制环节在动态响应过程中的摩擦因素,引入了非线性Stribeck黏性摩擦结构;然后利用Simulink建立了滚齿机旋转工作台的伺服系统仿真模型,并研究了不同的位置和速度指令频率变化对工件轴伺服动态响应影响效果;最后通过数控滚齿机工作台控制实验来验证工件轴的动态响应特性.仿真结果表明:旋转工作台伺服系统在低速运行时,位置跟踪存在“平顶”现象,速度跟踪存在“死区”现象;旋转工作台伺服系统位置和速度的跟随率随着指令频率的增大而减小,当指令频率增大到31 Hz时,速度跟随率不足10％.在和仿真相同的指令频率变化条件下,进行滚齿机工件轴的转速控制实验,工件轴的响应曲线与仿真响应曲线基本吻合,验证了模型的有效性和可靠性.该模型可为数控回转工作台伺服进给系统设计、伺服控制方法研究及故障诊断等工作提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梅雪松	西安交通大学机械工程学院	146	1489	22.0	28.0
5	陶涛	西安交通大学机械工程学院	52	591	15.0	22.0
9	刘星	西安交通大学机械工程学院	15	49	5.0	6.0
10	申建广	西安交通大学机械工程学院	4	36	4.0	4.0
11	马星星	西安交通大学机械工程学院	1	4	1.0	1.0
12	杜志国	西安交通大学机械工程学院	1	4	1.0	1.0