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数控机床复杂操控面板界面布局设计及工效研究
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作者 张磊 陈洁 +3 位作者 孙远波 窦金花 许帅康 赵起超 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第7期2351-2364,共14页
为提高用户操作数控机床复杂操控面板的人机工效,降低用户误操作概率,基于发那科系统数控机床操控面板原型,结合任务需求与人机工程设计原则,设计出9种界面布局方案。通过高精度组合式眼动仪、可穿戴脑电仪和无线皮电传感器分别采集了2... 为提高用户操作数控机床复杂操控面板的人机工效,降低用户误操作概率,基于发那科系统数控机床操控面板原型,结合任务需求与人机工程设计原则,设计出9种界面布局方案。通过高精度组合式眼动仪、可穿戴脑电仪和无线皮电传感器分别采集了24名被试者的眼动及电生理信号,同时采用ErgoLAB软件实时记录其眼动、脑电及皮电生理数据;通过数理统计软件SPSS对试验数据进行处理,分析了操作界面的区域划分、按键排布规律、旋钮及按键形状等设计要素对被试者执行操作任务的影响,并确定出对被试者执行操作任务有较大影响的功能指令。结果表明:通过多模态生理信号相互验证的人机工效评价方法可确保评价结果的客观性和准确性,为设计方案的优选与进一步迭代提供依据。 展开更多
关键词 数控机床操控面板 布局设计 人机工效 眼动试验 脑电信号 皮电信号
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机床温控系统板式电加热水箱设计与仿真研究
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作者 胡军 龙湛基 +1 位作者 王鹏越 张凯旋 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期180-187,共8页
为满足精密卧式加工中心温控系统对机床不同部位的差异化温度控制需求,提出了差异化主动温控系统方案,为该系统设计了3种温控子回路板式电加热水箱结构。通过Fluent软件对水箱进行数值模拟,研究水箱结构对性能的影响。根据仿真结果,对... 为满足精密卧式加工中心温控系统对机床不同部位的差异化温度控制需求,提出了差异化主动温控系统方案,为该系统设计了3种温控子回路板式电加热水箱结构。通过Fluent软件对水箱进行数值模拟,研究水箱结构对性能的影响。根据仿真结果,对最大变形量、总换热系数、温度标准差、努塞尔数和摩擦因数进行综合考虑后确定最佳结构方案,对水箱进行生产制造并与机床连接测试,测试结果显示水箱正常起到温控液温度调节作用。研究结果为精密机床差异化主动温控系统的结构设计提供了一定理论依据。 展开更多
关键词 数控机床 温控系统 液压水箱 电加热器 共轭换热
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由开放式CNC构筑网络制造系统 被引量:8
3
作者 白建华 陆启建 +3 位作者 孙鲁涌 程文锋 袁瑜 杜玉湘 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第18期1612-1614,共3页
网络制造给制造业这一传统行业带来了全新的发展 ,并且越来越显示出它的优越性 ,尤其适合我国的国情。讨论了现代网络制造技术及支持它的开放式 CNC;分析了开放式 CNC的软硬件结构及由它构筑网络制造系统的方案 ;阐述了网络制造系统在... 网络制造给制造业这一传统行业带来了全新的发展 ,并且越来越显示出它的优越性 ,尤其适合我国的国情。讨论了现代网络制造技术及支持它的开放式 CNC;分析了开放式 CNC的软硬件结构及由它构筑网络制造系统的方案 ;阐述了网络制造系统在我国的发展与应用 ; 展开更多
关键词 网络制造 运动控制 高速加工 开放式数控系统
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柔性制造系统中CNC机床故障诊断机理研究 被引量:6
4
作者 李慧 崔成玲 李新宏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第8期2982-2984,共3页
为了及时发现处理柔性制造系统数控机床的故障或异常现象,设计了CNC在线故障诊断测试系统。该系统不仅便于查找数控机床故障的一个或多个症结,可以快捷、准确地对CNC故障定位,而且解决了诊断处理与知识应用中的相关问题。为了对CNC设备... 为了及时发现处理柔性制造系统数控机床的故障或异常现象,设计了CNC在线故障诊断测试系统。该系统不仅便于查找数控机床故障的一个或多个症结,可以快捷、准确地对CNC故障定位,而且解决了诊断处理与知识应用中的相关问题。为了对CNC设备终端提供可靠的故障排除建议,对伺服控制组件与后台服务关联关系进行深入剖析,并对故障数据库进行描述与测试程序设计,解决了系统维护、扩展与升级操作等问题。 展开更多
关键词 机床故障诊断 cnc伺服控制组件 诊断处理 知识应用
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CNC齿轮机床的主控方式及控制原理 被引量:5
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作者 肖本贤 杨箭 王治森 《制造技术与机床》 CSCD 1996年第11期34-36,共3页
介绍自行研制的齿轮机床NC系统的组成与功能。基于模块化、灵活性的思想,该CNC系统集编程、加工于一体,并可实现多轴联动控制。
关键词 齿轮 cnc机床 机床 控制
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CNC参数曲线实时插补进给速度控制方法 被引量:8
6
作者 孙海洋 范大鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第17期2032-2036,共5页
通过分析数控加工中参数曲线的实时插补原理和进给速度控制原理,指出了Taylor展开算法和"参数-弧长"分段拟合算法用于参数曲线的实时插补具有理论上的局限性,并对CNC实时插补进给速度控制问题给出了本质描述,提出了基于牛顿... 通过分析数控加工中参数曲线的实时插补原理和进给速度控制原理,指出了Taylor展开算法和"参数-弧长"分段拟合算法用于参数曲线的实时插补具有理论上的局限性,并对CNC实时插补进给速度控制问题给出了本质描述,提出了基于牛顿迭代法的解决方案,给出了算法流程。仿真对比实验表明,该算法具有稳定性好、收敛快、运算量小、精度高等特点,满足实时运算要求,能够将进给速度波动率控制在理想水平。 展开更多
关键词 数控加工 参数曲线 实时插补 进给速度控制 牛顿迭代
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CNC机床伺服系统中模糊自整定PID控制研究 被引量:4
7
作者 陈建文 李垒 +1 位作者 宋锦春 何占军 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第5期19-21,共3页
在CNC机床伺服进给系统中,控制对象的位置、速度具有不确定性和非线性,很难去建立精确的数学模型,而常规PID控制器的参数无法随着被控对象参数的变化而及时调整。模糊控制降低了对被控对象数学模型的要求,只需把经验知识转化为控制策略... 在CNC机床伺服进给系统中,控制对象的位置、速度具有不确定性和非线性,很难去建立精确的数学模型,而常规PID控制器的参数无法随着被控对象参数的变化而及时调整。模糊控制降低了对被控对象数学模型的要求,只需把经验知识转化为控制策略,进而使模型难以确定的复杂系统得以有效的控制,模糊PID控制器结合了常规PID控制和模糊控制的优点,将其应用于CNC机床伺服进给系统中,在MATLAB环境下进行仿真分析,结果表明,模糊自整定PID控制器具有更好鲁棒性,改善了伺服进给系统的动态性能。 展开更多
关键词 cnc机床 模糊自整定 PID控制 MATLAB仿真
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面向数控加工仿真的数控指令统一解析及匹配方法
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作者 梁彬 丁国富 +2 位作者 魏俊 李瑞 江磊 《机床与液压》 北大核心 2025年第13期39-46,共8页
数控指令解析作为数控加工仿真过程的关键步骤之一,直接影响数控加工仿真系统的兼容性、准确性、灵活性等性能指标。由于数控指令种类繁多、格式互异,常见的解析方法难以保证对变化参数、数学运算以及逻辑运算的准确解析,同时也难以将... 数控指令解析作为数控加工仿真过程的关键步骤之一,直接影响数控加工仿真系统的兼容性、准确性、灵活性等性能指标。由于数控指令种类繁多、格式互异,常见的解析方法难以保证对变化参数、数学运算以及逻辑运算的准确解析,同时也难以将数控指令匹配到仿真宏指令。为此,提出数控指令统一解析及匹配方法。首先,基于数控指令特性,建立可拓展的词法、功能、语法及匹配规则;然后,通过将规则作用于解析过程的方式,设计可拓展的指令和参数解析算法,并实现了对包含数学和逻辑运算的数控指令解析;再基于匹配规则将解析后所形成的指令集和参数集匹配到仿真宏指令,形成可执行的仿真宏指令流。最后,在VC++平台上开发数控指令解析模块,通过加工仿真验证了该方法的有效性和兼容性。 展开更多
关键词 数控指令解析 数控加工仿真 数控系统 仿真宏指令 匹配方法
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模糊PID在CNC粉末液压机控制系统中的应用研究 被引量:6
9
作者 吴士鹏 徐蕾 俞建卫 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第12期60-63,67,共5页
CNC粉末冶金液压机电液伺服控制系统具有时变性、易受干扰等特点,运用常规的PID控制难以达到满意的控制效果。文章应用模糊PID控制实现了对PID参数的在线自适应整定,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力。在单位阶跃信号输入下... CNC粉末冶金液压机电液伺服控制系统具有时变性、易受干扰等特点,运用常规的PID控制难以达到满意的控制效果。文章应用模糊PID控制实现了对PID参数的在线自适应整定,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力。在单位阶跃信号输入下,分别对CNC粉末液压机的位置与速度的模糊PID控制与常规PID控制进行仿真分析,结果表明:与常规PID控制器相比,系统无论是处于正常状态下、干扰状态下还是其阻尼比发生变化时,模糊PID控制器均表现出了更高的控制精度、更强的抗干扰能力和自适应控制性能。 展开更多
关键词 cnc粉末冶金液压机 模糊PID控制 电液伺服系统
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CNC多轴联动的机床交叉耦合轮廓误差补偿技术 被引量:13
10
作者 张万军 张峰 +3 位作者 张景轩 张景怡 张景妍 张万良 《机床与液压》 北大核心 2019年第2期1-5,17,共6页
为了提高多轴联动CNC机床的加工精度,减小由机械传动及电气控制等因素造成的轮廓误差,针对多轴联动CNC机床伺服采用交叉耦合参数选择困难及稳定不强等问题,提出一种交叉耦合轮廓补偿的控制方法,建立交叉耦合轮廓误差补偿的模型,搭建了x... 为了提高多轴联动CNC机床的加工精度,减小由机械传动及电气控制等因素造成的轮廓误差,针对多轴联动CNC机床伺服采用交叉耦合参数选择困难及稳定不强等问题,提出一种交叉耦合轮廓补偿的控制方法,建立交叉耦合轮廓误差补偿的模型,搭建了x轴、y轴及z轴仿真实验平台。仿真实验结果表明:轮廓误差补偿的算法使用交叉耦合误差补偿算法进行控制,可以大大降低轮廓误差。 展开更多
关键词 cnc多轴联动的数控机床 轮廓误差 交叉耦合控制 轮廓误差补偿 运动控制
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虚拟CNC的齿轮测量中心 被引量:5
11
作者 刘志红 劳奇成 《机电工程》 CAS 2007年第4期23-25,共3页
介绍了传统CNC齿轮测量中心的发展现状,结合虚拟现实技术,提出了CNC齿轮测量中心新的发展方向—虚拟CNC齿轮测量中心,同时介绍了虚拟CNC齿轮测量中心的概念、组成、实现方法。通过对虚拟CNC齿轮测量中心工作过程的仿真和分析,证明虚拟CN... 介绍了传统CNC齿轮测量中心的发展现状,结合虚拟现实技术,提出了CNC齿轮测量中心新的发展方向—虚拟CNC齿轮测量中心,同时介绍了虚拟CNC齿轮测量中心的概念、组成、实现方法。通过对虚拟CNC齿轮测量中心工作过程的仿真和分析,证明虚拟CNC齿轮测量中心基本可以表达真实CNC测量中心的几何形状和测量过程。 展开更多
关键词 虚拟测量 虚拟仪器 计算机数字控制 齿轮测量中心
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CNC-2150立式龙门加工中心第四轴的改造 被引量:4
12
作者 范芳洪 楼向明 《机电工程》 CAS 2013年第9期1068-1072,共5页
为了解决三轴CNC-2150立式龙门加工中心实现四轴联动的问题,将在机床上增加第四轴的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了系统配置的分析,建立了A轴电气控制与PMC控制程序之间的关系,提出了A轴PMC控制程序嵌入原系统程序的方法。... 为了解决三轴CNC-2150立式龙门加工中心实现四轴联动的问题,将在机床上增加第四轴的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了系统配置的分析,建立了A轴电气控制与PMC控制程序之间的关系,提出了A轴PMC控制程序嵌入原系统程序的方法。进行了A轴精度检验和产品加工的试验。试验结果表明:A轴的精度达到了行业标准,产品质量合格,机床实现了四轴联动。通过设置、调试A轴参数和控制程序,使A轴稳定可靠运行并可以和原机床一起四轴联动。 展开更多
关键词 cnc-2150 龙门式加工中心 四轴联动 改造 控制程序 行业标准
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CNC系统加减速控制对机床结构的影响研究 被引量:2
13
作者 胡韶华 赵超纯 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第1期61-65,共5页
机床振动是影响机床寿命和性能的重要因素之一,加减速运动是在运行过程中激发数控机床振动的重要来源,因此研究数控系统(CNC)加减速控制对机床结构的影响是很重要的。首先建立了切削力和运动之间关系、机床振动与加减速控制的关系,然后... 机床振动是影响机床寿命和性能的重要因素之一,加减速运动是在运行过程中激发数控机床振动的重要来源,因此研究数控系统(CNC)加减速控制对机床结构的影响是很重要的。首先建立了切削力和运动之间关系、机床振动与加减速控制的关系,然后通过对加速度信号的谱分析,发现直线型加减速控制中方波型加速度信号的带宽较宽,而S型加减速控制中梯形波加速度信号是一个带通滤波器激发机床,阐明了方波型加速度信号是激发机床模态振动的根本原因。最后在数控铣床V600上的试验结果表明,直线型加减速控制引起的机床振动在模态17.5、29、38.2、43.3 Hz是S型加减速控制的220%、300%、250%、333%. 展开更多
关键词 数控机床 可靠性 振动 加减速控制
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SLS快速成形机新型CNC系统的研究 被引量:2
14
作者 李建国 许明恒 《机床与液压》 北大核心 2003年第5期192-193,249,共3页
基于选择性激光烧结 (SLS)快速成形系统的特点 ,提出了PC开放式SLS数控系统 ,研究了新型CNC控制系统的结构和关键技术问题 ,对控制系统硬软件功能进行了详细论述。
关键词 选择性激光烧结 快速成形机 SLS 数控系统
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齿轮加工 CNC 系统的联动控制结构研究 被引量:2
15
作者 谭伟明 胡赤兵 +2 位作者 侯启真 田保仓 阎树田 《甘肃工业大学学报》 1998年第2期29-32,共4页
从齿轮加工所需要的运动关系出发,推导出齿轮加工CNC系统的基本联动控制结构是一种混合的五联动结构.经运动关系独立性分析,得到了一种双基准源结构.在这种双源结构中,五坐标联动是一个两坐标联动结构和一个三坐标联动结构的合成.
关键词 齿轮加工 cnc 联运控制 双基准源
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数控机床快移速度与加速度提升引发噪声设计优化
16
作者 李鑫 陈帅 +3 位作者 何强 邓超 张旭 徐丙刚 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期118-126,共9页
在现代制造业追求高效生产背景下,高端数控机床速度、加速度指标至关重要。文章重点讨论了某型号立式加工中心三轴快移速度与加速度指标提升引发导轨防护罩噪声增大及Y轴导轨防护罩颤动问题的协同优化。通过增加玻璃胶和防碰垫数量、改... 在现代制造业追求高效生产背景下,高端数控机床速度、加速度指标至关重要。文章重点讨论了某型号立式加工中心三轴快移速度与加速度指标提升引发导轨防护罩噪声增大及Y轴导轨防护罩颤动问题的协同优化。通过增加玻璃胶和防碰垫数量、改进防碰垫形状组合、采用更软防碰垫以提高缓冲效果,噪音得到明显改善;通过Abaqus有限元分析将原导轨防护罩支架内加强筋厚度由3 mm增加至4 mm,高度由40 mm增加至50 mm,Y轴导轨防护罩颤动问题得到解决。最终进行几何精度复检及NAS(national aerospace standard)试件切削验证,研究结果表明,速度与加速度指标提升后几何精度指标无明显影响,NAS试件加工时间缩短20 s,效率提升10%。上述研究结果为该型号立式加工中心产品高性能、低噪声运行提供重要理论依据及实践指导。 展开更多
关键词 高端数控机床 快移速度 加速度 噪声控制 有限元分析
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伺服控制系统精度调整及数控加工质量优化 被引量:1
17
作者 朱静 《农机使用与维修》 2025年第4期84-86,共3页
在机械制造技术的快速发展下,数控机床的普及率得到快速提升,其高效、高精度的加工制造优势得到机械制造行业的高度认可。伺服控制系统作为数控机床的重要组成部分,伺服控制的精度和误差补偿能力直接影响数控机床的加工质量。该文重点... 在机械制造技术的快速发展下,数控机床的普及率得到快速提升,其高效、高精度的加工制造优势得到机械制造行业的高度认可。伺服控制系统作为数控机床的重要组成部分,伺服控制的精度和误差补偿能力直接影响数控机床的加工质量。该文重点分析伺服控制系统精度调整的有效方式及常用技术方案,并对数控制造加工质量优化和伺服控制质量提升进行了分析,旨在有效促进数控制造业的发展。 展开更多
关键词 数控机床 伺服控制 系统误差 加工精度
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数控机床的金属切削加工尺寸精度控制研究 被引量:1
18
作者 覃运珍 《农机使用与维修》 2025年第6期102-104,共3页
随着我国制造业进一步向智能化、精密化纵深发展,数控机床作为现代机械加工的核心装备,其加工制造质量直接影响装备制造业的整体水平。金属切削加工作为数控机床的主要加工方式,需在生产制造过程中持续探索提高加工精度的有效手段。该... 随着我国制造业进一步向智能化、精密化纵深发展,数控机床作为现代机械加工的核心装备,其加工制造质量直接影响装备制造业的整体水平。金属切削加工作为数控机床的主要加工方式,需在生产制造过程中持续探索提高加工精度的有效手段。该文以数控机床的金属切削加工尺寸精度控制研究为基础,深入剖析影响加工尺寸精度的关键因素,并提出了基于多因素影响的尺寸精度控制策略。研究结果,为数控机床金属切削加工尺寸精度控制提供了理论依据和技术支持,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 数控机床 金属切削 尺寸精度 误差补偿 控制策略
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采用比例积分滑模控制的数控机床进给系统误差仿真研究
19
作者 吴金文 周珣 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期448-453,共6页
为了提高数控机床进给系统控制系统的抗干扰能力,降低运动轨迹跟踪误差,设计了滑模控制-比例积分(SMC-PI)控制方法,并对进给系统运动位移、速度和加速度进行了仿真。给出了数控机床进给系统简图,并介绍了其工作原理。将滑模控制系统与... 为了提高数控机床进给系统控制系统的抗干扰能力,降低运动轨迹跟踪误差,设计了滑模控制-比例积分(SMC-PI)控制方法,并对进给系统运动位移、速度和加速度进行了仿真。给出了数控机床进给系统简图,并介绍了其工作原理。将滑模控制系统与比例积分微分(PID)控制系统进行结合,设计出数控机床进给系统SMC-PI控制方法。用李雅普诺夫函数对SMC-PI控制系统的稳定性进行证明,使数控机床进给系统控制系统具有更好的抗干扰能力。以不同外界环境为例,利用Matlab软件对进给系统运动位移、速度和加速度进行仿真。结果显示,在无干扰外界环境中,基于传统PID控制和SMC-PI控制方法,机床进给系统运动位移、速度和加速度跟踪误差相差不大。在有干扰外界环境中,基于SMC-PI控制方法明显优于传统PID控制方法,机床进给系统运动位移、速度和加速度跟踪误差较小。基于SMC-PI控制方法,能够提高数控机床进给系统运动轨迹跟踪精度,具有抗干扰能力。 展开更多
关键词 数控机床 进给系统 滑模控制 PID控制 误差 仿真
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复杂线性刀路的拐角光顺及轨迹生成算法
20
作者 邓华波 俞灿 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第8期104-111,共8页
为解决线性刀具路径切向与曲率不连续引发的速度突变、机床振动及加工精度下降等问题,提出了一种基于线性刀路的拐角光顺算法。该算法针对不同拐角类型构建G2连续性光顺模型,结合误差分配机制,严格控制光顺近似误差与插补弓高误差,提高... 为解决线性刀具路径切向与曲率不连续引发的速度突变、机床振动及加工精度下降等问题,提出了一种基于线性刀路的拐角光顺算法。该算法针对不同拐角类型构建G2连续性光顺模型,结合误差分配机制,严格控制光顺近似误差与插补弓高误差,提高路径同一性。在此基础上,解析计算曲率极值,结合机床运动学约束与加减速控制策略,规划连续平滑的速度曲线,有效抑制机床冲击。仿真结果表明,与传统B样条光顺方法相比,文章方法平均光顺误差降低约38.06%,曲率变化更平稳,加工时间缩短约55.20%,并在多种路径场景中均表现出良好的稳定性和精度一致性。该方法显著提升了加工效率与轨迹质量,具备良好的工程实用性与推广前景。 展开更多
关键词 路径光顺 G2连续性 B样条曲线 速度控制 数控加工
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