五轴联动机床运动轴位置信息高频率高精度实时采集

五轴联动机床运动轴位置信息高频率高精度实时采集

论文摘要

高频率高精度的机床运动轴位置信息可用于精确地拟合出机床的加工轨迹,是机床动态误差监测、动态加工精度评估的基础。针对加工过程中机床运动轴位置信息高频率、高精度采集的难题,提出一种五轴联动机床运动轴位置信息高频率高精度实时采集方法。基于机床伺服系统位置环信号采集与分析获取高频原始位置信息,将高频原始位置信息转换为坐标值后进行线性误差补偿和考虑回转误差的齐次运动学变换,最终得到工件坐标系下刀位点坐标形式的高频率、高精度的机床运动轴位置信息。在一台配置西门子840Dsl系统的DMU 80P五轴数控机床上对采集方法进行验证,试验结果表明五轴同步采集频率达到1kHz;相对于机床静态定位精度,线性轴采集精度达到±2μm,旋转轴采集精度达到±0.0025°。

论文目录

  • 1 位置环信号采集原理与信号处理方法
  •   1.1 位置环信号采集原理
  •   1.2 原始位置信号——坐标值转换
  • 2 线性误差补偿与考虑回转误差的齐次运动学变换
  •   2.1 误差补偿分析
  •   2.2 线性误差补偿方法
  •   2.3 考虑回转误差的齐次运动学变换
  • 3 开发与验证
  •   3.1 基于TM41的高频原始位置信号采集
  •   3.2 系统拓扑结构及通信网络
  •   3.3 采集效果验证
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 程英豪,李迎光,郝小忠,刘长青,张博文

    关键词: 五轴联动机床,高频率,高精度,位置环信号采集,刀位点坐标,加工轨迹

    来源: 航空制造技术 2019年Z1期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 金属学及金属工艺,自动化技术

    单位: 南京航空航天大学机电学院

    基金: 国家级大学生创新训练计划(201710287043),工信部智能制造专项(40205000150X),江苏省杰出青年基金项目(BK20140036),教师教学能力提升专项(1611JF0502Z)

    分类号: TG659

    DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2019.01/02.087

    页码: 87-94

    总页数: 8

    文件大小: 2515K

    下载量: 162

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