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          中国数控机床逐渐向加工单元过渡


            研究员罗百辉认为,“目前世界机床的技术水平,是以生产促进数控机床单机为主流,今后20年内的发展,也将如此。”在进一步提高精度、效率、自动化、智能化、网络化的基础上,数控机床正逐步向加工单元和尖端柔性制造系统过渡。

            我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》把“高档数控机床与基础制造装备重大专项”作为16个国家科技重大专项之一,明确提出了发展我国高档数控机床的目标。高档数控机床的发展与应用对数控系统提出了更高要求,其中高速高精度运动控制成为现代数控系统的关键技术,已得到国内外普遍关注,并从理论方法到实际应用进行了大量的研究和实践,有效推动了高档数控机床的技术进步。

            数控加工的目标是实现高速度、高精度和高效率加工。如何在机床运动平稳的前提下,实现以过渡过程时间最短为目标的最优加减速控制规律,使机床具有满足高速加工要求的加减速特性,是加减速研究的关键问题。加减速控制方案通常有前加减速控制和后加减速控制2种:前加减速控制一般位于插补之前、插补预处理之后,加减速控制的对象是指令进给速度;后加减速控制通常在插补器之后、伺服控制器之前,控制各运动轴的进给速度等。后加减速控制无需计算减速点,算法相对简单,但如果每个运动轴的伺服增益不同,容易造成较大的轨迹轮廓误差,影响运动精度。

            因此,目前主要应用前加减速控制技术。加减速控制方法可以归纳为传统加减速法和柔性加减速法:传统加减速法有梯形加减速法和指数加减速法等方法;柔性加减速法有三角函数加减速法、S曲线加减速法和多项式加减速法等。传统的梯形和指数加减速由于存在加速度突变而影响运动平稳性,柔性加减速由于加速度连续,在高速加工中倍受关注。

           

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