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Contouring error modeling and simulation of a four-axis motion control system 预览
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作者 张代林 张旭 +3 位作者 谢经明 袁楚明 陈幼 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第1期141-149,共9页
A layered modeling method is proposed to resolve the problems resulting from the complexity of the error model of a multi-axis motion control system. In this model, a low level layer can be used as a virtual axis by t... A layered modeling method is proposed to resolve the problems resulting from the complexity of the error model of a multi-axis motion control system. In this model, a low level layer can be used as a virtual axis by the high level layer. The first advantage of this model is that the complex error model of a four-axis motion control system can be divided into several simple layers and each layer has different coupling strength to match the real control system. The second advantage lies in the fact that the controller in each layer can be designed specifically for a certain purpose. In this research, a three-layered cross coupling scheme in a four-axis motion control system is proposed to compensate the contouring error of the motion control system. Simulation results show that the maximum contouring error is reduced from 0.208 mm to 0.022 mm and the integration of absolute error is reduced from 0.108 mm to 0.015 mm, which are respectively better than 0.027 mm and 0.037 mm by the traditional method. And in the bottom layer the proposed method also has remarkable ability to achieve high contouring accuracy. 展开更多
关键词 多轴运动控制系统 轮廓误差 误差建模 四轴 仿真 误差模型 建模方法 耦合强度
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基于Profibus-DP上的型材切割生产线设计 预览 被引量:2
2
作者 张志强 《工业仪表与自动化装置》 2014年第2期93-95,共3页
为提高型材切割的生产效率及质量,开发了在Profibus-DP网络总线下,以西门子S7-300 PLC为核心的系统,详细介绍了Profibus-DP总线和主/从站构成的控制方式。在此基础上,合理分配各单元,并通过联网组态,实现PLC与工控机、主站、从站... 为提高型材切割的生产效率及质量,开发了在Profibus-DP网络总线下,以西门子S7-300 PLC为核心的系统,详细介绍了Profibus-DP总线和主/从站构成的控制方式。在此基础上,合理分配各单元,并通过联网组态,实现PLC与工控机、主站、从站间的数据快速准确交换,弥补了单一化控制系统中监控的不足,同时也提升了生产线的自动化水平。 展开更多
关键词 网络总线 型材切割
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钼粉还原炉辅机控制系统的设计 预览 被引量:1
3
作者 于晓东 《机械与电子》 2014年第1期34-36,共3页
为了实现钼粉工业生产的自动化,设计了基于西门子S7—300PLC的十四管还原炉辅助机构控制系统。系统以工业控制计算机为人机交互,以PLC为运动控制核心,集成了温度检测等功能,可以实现钼粉的自动化生产与监控。系统已投入使用半年,... 为了实现钼粉工业生产的自动化,设计了基于西门子S7—300PLC的十四管还原炉辅助机构控制系统。系统以工业控制计算机为人机交互,以PLC为运动控制核心,集成了温度检测等功能,可以实现钼粉的自动化生产与监控。系统已投入使用半年,运行结果证明了此设计的稳定性和有效性。 展开更多
关键词 钼粉 十四管还原炉 控制系统 S7-300PLC
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一种新型面向制造工艺的测控实验装置的研究 预览
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作者 张靖 冯清秀 《工业仪表与自动化装置》 2014年第1期60-63,共4页
介绍一种新型教学仪器,测控实验装置的设计思路及其组成,包括系统总体流程、系统组成、测量原理和误差分析。为了满足机械制造专业数控车削形位公差测量实验教学的需求,设计并制造了一套新型的测控工艺系统。测控系统包括测量和控制... 介绍一种新型教学仪器,测控实验装置的设计思路及其组成,包括系统总体流程、系统组成、测量原理和误差分析。为了满足机械制造专业数控车削形位公差测量实验教学的需求,设计并制造了一套新型的测控工艺系统。测控系统包括测量和控制两大部分,实现对被测工件直径、圆度和圆柱度的在线测量,该装置具有结构简单、集成度高的特点,克服了传统教学设备的局限性。 展开更多
关键词 实验装置 形位公差 PLC 测控工艺
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圆筒砂轮磨损量自动测量与补偿装置设计 预览
5
作者 陈砚 +1 位作者 冯清秀 周灿 《机电工程》 CAS 2013年第3期292-295,共4页
针对龙门立式平面磨床在磨削过程中因其圆筒砂轮磨损导致磨削精度降低的问题,设计了一套新型的磨损量自动测量装置,该装置通过对已加工工件表面的在位测量获得砂轮磨损量并将其传输给数控系统实现了砂轮磨损补偿,在分析砂轮磨损过程... 针对龙门立式平面磨床在磨削过程中因其圆筒砂轮磨损导致磨削精度降低的问题,设计了一套新型的磨损量自动测量装置,该装置通过对已加工工件表面的在位测量获得砂轮磨损量并将其传输给数控系统实现了砂轮磨损补偿,在分析砂轮磨损过程和特征基础上,提出了获取砂轮磨损量的分析方法,对该测量装置的工作原理、机械结构、硬件设计、软件功能和使用场合进行了详细的说明。研究结果证明,该装置可以较好地实现圆筒砂轮磨损量的自动测量,并可以对加工平面直线度误差进行精确测量,砂轮磨损量测量精度达到0.009mm,直线度测量精度达0.008mm/100mm,为砂轮磨损补偿和评价加工精度提供了测量数据,显著提高了磨削精度和加工效率。 展开更多
关键词 圆筒砂轮 在位测量 磨损补偿 直线度误差
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基于PC的静力试验台自动控制系统 预览 被引量:3
6
作者 冯清秀 叶春宇 《机电工程》 CAS 2012年第3期 311-313,共3页
为实现静力试验自动化,提高试验精度和稳定性,提出了一种静力试验自动化控制方法。采用高频率、高精度MD模块采集压力信号,以可编程逻辑控制器(PLC)为下位机控制液压系统,以计算机为上位机,集控制系统、测量系统与数据存储系统... 为实现静力试验自动化,提高试验精度和稳定性,提出了一种静力试验自动化控制方法。采用高频率、高精度MD模块采集压力信号,以可编程逻辑控制器(PLC)为下位机控制液压系统,以计算机为上位机,集控制系统、测量系统与数据存储系统为一体,实现了静力试验自动化。试验结果表明,该系统可实现对静力试验的高效、精确控制。 展开更多
关键词 静力试验 自动化 可编程逻辑控制器
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基于高效深切磨床轴承主轴系统的有限元分析 预览 被引量:1
7
作者 王创 熊凯 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第6期34-36,共3页
针对实验室研制的高效深切磨床动静压轴承主轴系统,首先利用计算流体力学软件CFX,对动静压轴承的油膜进行稳态分析,得到油膜上的压力分布。通过在不同的小位移和速度扰动的情况下轴承油膜承载力的变化规律,依此来确定轴承油膜的刚度和... 针对实验室研制的高效深切磨床动静压轴承主轴系统,首先利用计算流体力学软件CFX,对动静压轴承的油膜进行稳态分析,得到油膜上的压力分布。通过在不同的小位移和速度扰动的情况下轴承油膜承载力的变化规律,依此来确定轴承油膜的刚度和阻尼系数。在ANSYS中,采用Ma-trix27单元来模拟动静压轴承油膜的刚度和阻尼作用,并对主轴进行模态分析。结果表明,在微小的位移扰动和速度扰动的情况下,油膜的弹性力和阻尼力近似为线性的,主轴模态有限元计算结果与实测结果基本一致,证明了该分析方法的正确性。 展开更多
关键词 动静压轴承 CFX 模态
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机械制造专业形位公差综合测量实验设备的研制 预览 被引量:6
8
作者 祝贺 《机电工程》 CAS 2012年第1期 42-45,共4页
为了满足机械制造专业形位公差测量实验教学的需求,设计并制造了一套新型的形位公差综合测量设备。该设备具有结构简单、集成度高的特点,克服了传统教学设备的局限性。在分析形位公差测量原理的基础上,详细介绍了该设备的机械结构、... 为了满足机械制造专业形位公差测量实验教学的需求,设计并制造了一套新型的形位公差综合测量设备。该设备具有结构简单、集成度高的特点,克服了传统教学设备的局限性。在分析形位公差测量原理的基础上,详细介绍了该设备的机械结构、电气结构以及软件设计原理。该设备在本校机械制造专业教学实验应用结果表明,相比于传统设备,该设备可以有效地提高机械零件典型形位公差测量实验的效率。 展开更多
关键词 机械制造 形位公差 实验设备
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基于变频器的工程测控系统 预览
9
作者 汪洋 《机电工程》 CAS 2012年第12期1464-1466,共3页
针对传统工程测控设备存在的问题,为了提高测控试验中的可控性和测控精度,在对其测控实验进行多次分析的基础上,设计并开发了一套新型的测控仪器。该仪器以变频器和单片机(SCM)为主要控制单元,由上位机与下位机构成,并通过RS485... 针对传统工程测控设备存在的问题,为了提高测控试验中的可控性和测控精度,在对其测控实验进行多次分析的基础上,设计并开发了一套新型的测控仪器。该仪器以变频器和单片机(SCM)为主要控制单元,由上位机与下位机构成,并通过RS485实现了无线通讯;通过多次实验总结出了测控系统控制算法,并有效地消除了测试过程中的电气干扰;试验过程中通过实时监测各传感器的反馈值,实现了对测控过程的连续监督和控制。研究结果表明,相对传统的测控系统,该工程测控系统的稳定性和操控性得到了很大提高,而其测量精度则提高了10倍以上,该变频器在测控仪器中得到了很好的应用。 展开更多
关键词 变频器 单片机 测控系统
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基于PLC的挡纱板自动装配线控制系统 预览
10
作者 李潋 《科技创新与应用》 2012年第12Z期33-34,共2页
为了实现挡纱板自动化装配,对其装配过程和控制要求进行了研究,提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制方法,并从软、硬件方面进行了理论分析。实验结果表明,基于PLC的控制系统完全可以实现挡纱板自动化装配的手动和自动控制... 为了实现挡纱板自动化装配,对其装配过程和控制要求进行了研究,提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制方法,并从软、硬件方面进行了理论分析。实验结果表明,基于PLC的控制系统完全可以实现挡纱板自动化装配的手动和自动控制要求,是一种经济、可行、实用的方法。 展开更多
关键词 挡纱板 自动化装配 PLC
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刀具修磨教学实验台及麻花钻顶角修磨试验 预览
11
作者 罗德尔 王君明 +1 位作者 邓宇 《新技术新工艺》 2011年第7期 36-38,共3页
刀具修磨教学实验台由刀具装夹平台、测量台和磨头部件组成,数控系统核心为基于DSP的运动控制卡,可完成车刀和钻头的测量及修磨功能。本文对教学实验台的机械总体结构和数控系统作了较详细的介绍,并分别进行了麻花钻顶角的测量和修磨试验。
关键词 刀具修磨 麻花钻 教学试验
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基于PLC的曲轴测量仪控制系统 预览
12
作者 李靖 冯清秀 《机电一体化》 2011年第12期 64-66,共3页
提出了一种基于光栅的机电一体化的曲轴测量仪。采用接触式的测量方式,能够快速地将轴的尺寸和公差一次性测出,并对其进行数据采集和处理。仪器主要由机械模块、控制模块和分析模块组成。控制模块主要由PLC控制整个仪器的动作,达到... 提出了一种基于光栅的机电一体化的曲轴测量仪。采用接触式的测量方式,能够快速地将轴的尺寸和公差一次性测出,并对其进行数据采集和处理。仪器主要由机械模块、控制模块和分析模块组成。控制模块主要由PLC控制整个仪器的动作,达到快速、高效、准确测量的目的。文章给出了控制系统结构框图,详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。 展开更多
关键词 曲轴 PLC 光栅尺 测量仪
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轴向进给周边轮廓磨削切入阶段磨削力模型 被引量:1
13
作者 王君明 项克舜 +1 位作者 宾鸿赞 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期117-120,共4页
在轴向进给周边轮廓磨削的切入阶段,磨粒与工件的接触面积在不断变化.根据单颗磨粒与工件接触横断面形状的不同,把切入阶段分为前阶段和后阶段,建立了基于磨粒与工件接触面积的单颗磨粒在两个阶段的磨削力模型.在切入阶段,切向力和法向... 在轴向进给周边轮廓磨削的切入阶段,磨粒与工件的接触面积在不断变化.根据单颗磨粒与工件接触横断面形状的不同,把切入阶段分为前阶段和后阶段,建立了基于磨粒与工件接触面积的单颗磨粒在两个阶段的磨削力模型.在切入阶段,切向力和法向力随着时间的增加而增加,而轴向力则先上升再下降.这一变化规律与实验结果相近,从而验证了切入阶段的磨削力模型. 展开更多
关键词 轴向进给周边轮廓磨削 切入阶段 磨削力模型 接触面积 单颗磨粒
基于PLC的数控齿条磨齿机控制系统 预览 被引量:6
14
作者 孙立杰 冯清秀 《机电工程》 CAS 2010年第10期 74-76,105,共4页
为了提高齿条磨齿机加工精度和效率,提出了齿条磨齿机数控化方法。数控齿条磨齿机控制系统以可编程控制器为基础,完成砂轮的旋转运动、工作台的直线运动和液压缸的纵向进给运动;应用光栅尺显示砂轮的垂直进给量和反馈机床分齿运动,采用... 为了提高齿条磨齿机加工精度和效率,提出了齿条磨齿机数控化方法。数控齿条磨齿机控制系统以可编程控制器为基础,完成砂轮的旋转运动、工作台的直线运动和液压缸的纵向进给运动;应用光栅尺显示砂轮的垂直进给量和反馈机床分齿运动,采用人机互动界面输入控制命令和加工数据,并实时反映机床运动情况。给出了控制系统结构框图,详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。数控齿条磨齿机试用结果表明该控制系统运行平稳,加工精度符合要求。 展开更多
关键词 数控齿条磨齿机 可编程控制器 光栅尺 触摸屏
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盆状砂轮磨削直形椭圆沟道的工艺研究 预览 被引量:1
15
作者 王君明 +1 位作者 宾鸿赞 陈慧鹏 《精密制造与自动化》 2010年第1期 55-58,共4页
采用盆状砂轮磨削等速万向节钟形壳椭圆沟道的新工艺,能最大限度地保证加工截面的形状和精度。本文介绍了直形椭圆沟道的CBN盆状砂轮磨削试验,并用柔性关节臂座标测量机对磨削所得的椭圆沟道进行了检测,结果表明,用盆状砂轮磨削椭... 采用盆状砂轮磨削等速万向节钟形壳椭圆沟道的新工艺,能最大限度地保证加工截面的形状和精度。本文介绍了直形椭圆沟道的CBN盆状砂轮磨削试验,并用柔性关节臂座标测量机对磨削所得的椭圆沟道进行了检测,结果表明,用盆状砂轮磨削椭圆沟道的新工艺是可行的。根据直形椭圆沟道的磨削特点,确定了钟形壳沟道CNC磨床的对刀点位置,并用Pro/E对弧形沟道磨床进行了运动仿真。 展开更多
关键词 等速万向节 椭圆沟道 磨削 CBN盆状砂轮
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基于PLC的微型CT自动扫描系统 预览 被引量:1
16
作者 张振峰 冯清秀 《机电工程》 CAS 2010年第9期 46-48,64,共4页
为了实现微型CT扫描成像的自动化,提高生物实验的效率,采用了X射线扫描技术作为成像方法,以射线源和探测器建立透视成像系统,机械控制系统则采用四轴数控机构,主要由载物台位置调整机构、纵向进给滑台和主运动装置组成,使用以可编程控... 为了实现微型CT扫描成像的自动化,提高生物实验的效率,采用了X射线扫描技术作为成像方法,以射线源和探测器建立透视成像系统,机械控制系统则采用四轴数控机构,主要由载物台位置调整机构、纵向进给滑台和主运动装置组成,使用以可编程控制器为控制核心、以伺服电机为执行机构的数控系统,并以计算机为上位机,协调控制透视成像系统与机械系统的动作,实现了微型CT扫描成像的自动化。将本系统应用于生物实验的结果表明,该系统能大大提高生物实验的效率和质量。 展开更多
关键词 微型CT PLC控制 自动化
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55钢CBN砂轮平面磨削的磨削力模型研究 预览 被引量:12
17
作者 王君明 叶人珍 +1 位作者 宾鸿赞 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2010年第1期 67-70,79,共5页
本文建立了基于未变形磨屑厚度的磨削力计算模型。根据55号钢的CBN砂轮平面磨削实验,首先采用随机方向搜索法对切向力模型进行优化拟合,再根据拟合的参数对法向力模型进行优化,得出了CBN砂轮与工件之间的摩擦系数和磨粒顶锥角。分析... 本文建立了基于未变形磨屑厚度的磨削力计算模型。根据55号钢的CBN砂轮平面磨削实验,首先采用随机方向搜索法对切向力模型进行优化拟合,再根据拟合的参数对法向力模型进行优化,得出了CBN砂轮与工件之间的摩擦系数和磨粒顶锥角。分析了摩擦力在磨削力中所占比重的影响因素,结果表明:当切深不变时,随着口。/口。比值的增加,磨削力以及摩擦力在磨削力中所占的比重均下降,但当磨粒间距增加时,磨削力减小,而摩擦力在磨削力中所占比重增加。 展开更多
关键词 55钢 平面磨削 磨削力模型 随机方向搜索法
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轴向进给周边轮廓通用磨削力模型 被引量:1
18
作者 王君明 +1 位作者 宾鸿赞 李震彪 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期8-11,共4页
将磨粒简化为圆锥形,且假设只有第一圈磨粒参与磨削,研究了轴向进给周边轮廓磨削稳定阶段的通用磨削力模型,并通过CBN砂轮轴向进给周边轮廓磨削55钢的实验,对建立的通用磨削力模型进行了验证.实验和计算结果表明:轴向进给周边轮廓磨削... 将磨粒简化为圆锥形,且假设只有第一圈磨粒参与磨削,研究了轴向进给周边轮廓磨削稳定阶段的通用磨削力模型,并通过CBN砂轮轴向进给周边轮廓磨削55钢的实验,对建立的通用磨削力模型进行了验证.实验和计算结果表明:轴向进给周边轮廓磨削中切向力最小,而法向力最大. 展开更多
关键词 CBN砂轮 55钢 轴向进给周边轮廓磨削 稳定阶段 磨削力模型
基于PC的电动机机械特性自动测试系统 预览 被引量:2
19
作者 刘振 冯清秀 《机电工程》 CAS 2010年第8期 26-29,共4页
为实现电动机机械特性的自动化测试,提出了一种电动机机械特性自动测试方法,采用能提供均匀、稳定负载的磁粉制动器与可高速、高精采样的转矩转速传感器,搭建了系统硬件平台,利用Visual C++编写了配套测试软件,从而组成了基于PC的电... 为实现电动机机械特性的自动化测试,提出了一种电动机机械特性自动测试方法,采用能提供均匀、稳定负载的磁粉制动器与可高速、高精采样的转矩转速传感器,搭建了系统硬件平台,利用Visual C++编写了配套测试软件,从而组成了基于PC的电动机机械特性自动测试系统,并以直流电动机为例给出了测试结果。试验结果表明,该系统可实现对电动机机械特性的高效、精确测试。 展开更多
关键词 电动机 机械特性 自动测试 测试系统
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55钢平面磨削中未变形磨屑厚度及单位磨削力的研究 预览 被引量:9
20
作者 王君明 +2 位作者 宾鸿赞 冯清秀 熊正鹏 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1176-1179,共4页
从简化磨粒形状入手,用解析法对未变形磨屑平均厚度模型进行了修正;通过日本某公司生产的超景深三维显微系统VHX-600测量了磨粒间距,并根据55钢的平面磨削实验,采用非线性回归法推导出了基于未变形磨屑平均厚度的单位磨削力和切向... 从简化磨粒形状入手,用解析法对未变形磨屑平均厚度模型进行了修正;通过日本某公司生产的超景深三维显微系统VHX-600测量了磨粒间距,并根据55钢的平面磨削实验,采用非线性回归法推导出了基于未变形磨屑平均厚度的单位磨削力和切向磨削力的经验公式。 展开更多
关键词 平面磨削 未变形磨屑厚度 磨粒间距 单位磨削力
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