加工中心液体静压导轨试验台力伺服控制系统研究_CNC加工中心

前言：

随着科学技术的发展，各种先进制造技术正在快速涌现，机械行业对各种机械加工产品的质量要求越来越高，同时对加工机械产品的加工中心精度要求也不断提高。由于液体静压导轨[w]在机械加工性能方面具有一定的优势，所以它在精密加工加工中心、雷达、天线等民用与军用设备中已被广泛应用，并已成为当今制造行业高速、精密及重载运动系统结构的主要部件。要使加工中心加工精度和加工效率不断提高，就必须提高工作台承载能力和性能要求，减少动、静导轨间的磨损，同时延长动导轨的使用寿命。油膜刚度和承载能力主要由油膜厚度和系统压力决定^[3]，而油膜厚度又随载荷变化，所以必须确定油膜厚度上限[⁴_⁶]。加工中心液体静压导轨油膜厚度试验台采用力伺服液压控制系统^[7]。力伺服液压控制系统相对于传统液压控制方案，具有良好的控制性能，便于实际操作和控制。加工中心液体静压导轨非优的油膜厚度将会对油膜刚度和承载能力产生一的影响。始终保持油膜厚度处于稳定状态是提髙导轨精度的关键因素，而油膜厚度的检测则是判定油膜厚度是否处于稳定状态的关键手段。因此，本文建立了机床液体静压导轨油膜厚度检测方案，设计了加工中心液体静压导轨试验台力伺服控制系统，以使加工中心液体
静压导轨油膜厚度处于稳定状态。

1加工中心液体静压导轨油膜厚度检测试验台设计

1.1加工中心液体静压导轨油膜厚度检测试验台力发生装置设计

加工中心液体静压导轨油膜厚度检测试验台的力发生装置包括水平移动模块①和垂直移动模块②。该力发生装置如图1所示，其水平移动模块和垂直移动模块如图2和图3所示。加工中心液体静压导轨油膜厚度检测试验台的力发生装置可以随意施加切削力，该切削力的作用点可以通过力发生装置的水平移动模块和垂直移动模块进行改变。

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结束语：

本文对加工中心液体静压导轨试验台力伺服控制系统进行研究，建立了加工中心液体静压导轨试验台力伺服控制系统的数学模型，分析了力伺服控制系统的稳态性能，研究出了加工中心液体静压导轨试验台力伺服控制系统的PID控制方法。实验结果表明:经过PID控制后系统性能得到明显改善，优化后的控制系统使其响应时间缩短了 0.6 s。

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加工中心液体静压导轨试验台力伺服控制系统研究

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