【摘 要】
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机床参数优化已获得国内外学者的广泛关注与研究,但却鲜有加减速时间这一系统参数的优化工作。目前数控系统中加减速时间参数的设置缺乏科学性、合理性,不能保证设定的参数在不同机床不同负载情况下具有最佳或者接近最佳的加工效果。进给轴的加减速时间参数对机床加工效率和机床工作时的模态具有重要影响。而加减速时间参数的选择与机床的负载惯量具有密切关系。针对上述问题,本文提出一种基于负载惯量的进给系统加减速时间优化方
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机床参数优化已获得国内外学者的广泛关注与研究,但却鲜有加减速时间这一系统参数的优化工作。目前数控系统中加减速时间参数的设置缺乏科学性、合理性,不能保证设定的参数在不同机床不同负载情况下具有最佳或者接近最佳的加工效果。进给轴的加减速时间参数对机床加工效率和机床工作时的模态具有重要影响。而加减速时间参数的选择与机床的负载惯量具有密切关系。针对上述问题,本文提出一种基于负载惯量的进给系统加减速时间优化方法,为进给系统加减速时间的设置提供依据,完成的具体工作如下:（1）通过建立伺服系统数学模型,简要讨论伺服系统的控制原理、坐标变换等内容,在此基础上使用Matlab中的Simulink工具箱搭建伺服系统的仿真模型,同时根据伺服系统的机械运动方程提出两种惯量辨识算法,为后续进给系统的加减速时间优化奠定基础,根据搭建的仿真模型初步验证了辨识算法的有效性,并对其辨识结果产生误差的原因进行了初步分析。（2）分析电机电流与振动响应的相关关系,选择稳态加速段电流方差作为多目标优化的目标函数之一,使用响应曲面法建立目标函数的预测模型,并通过方差分析与切削实验对模型的精度进行了验证;提出加减速时间优化问题数学描述,基于多目标粒子群优化算法,以提升加工效率与降低稳态加速段电流方差为目标,对优化问题进行求解。（3）通过实验对两种惯量辨识算法的辨识效果进行验证与对比,分析了不同速度指令对辨识精度的影响,选择加减速法作为本文优化试验中的惯量辨识方法;使用华中数控系统中默认的加减速时间参数作为对比验证优化效果,结果显示在不同情况下其加工效率与稳态加速度电流方差稳定性均能得到一定程度提高。
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