本文關(guān)鍵詞： 葉片修復機床 動力學 伺服控制 輪廓誤差控制　出處：《中國民航大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：由于航空發(fā)動機葉片曲面形狀復雜,且對焊接質(zhì)量的要求很高,提高航空發(fā)動機葉片自動焊接機床的結(jié)構(gòu)性能和焊接精度是焊接修復加工的研究重點。為了提高最終的修復精度,本文對機床的靜力學、動力學性能,伺服控制系統(tǒng)以及加工軌跡輪廓誤差的控制進行了研究。具體研究內(nèi)容為:根據(jù)加工要求對機床的結(jié)構(gòu)進行了初始設計,分析了初始結(jié)構(gòu)的靜力學和動力學性能,在原有基礎上對結(jié)構(gòu)進行有針對性的改進,提高了結(jié)構(gòu)剛度和固有頻率�？紤]了伺服電機振動,絲杠和大范圍平動部件的扭轉(zhuǎn)、伸縮、振動對機床精度的影響,將容易發(fā)生振動的滑枕、絲杠等部件柔性化,利用剛?cè)峄旌辖＠碚撛贏DAMS環(huán)境下建立了焊接機床的剛?cè)峄旌夏Ｐ?建立了真實可靠的虛擬樣機。建立了伺服控制系統(tǒng)的模型,對電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的參數(shù)進行整定,使伺服控制系統(tǒng)獲得良好的動態(tài)性能。將控制模型與剛?cè)峄旌蠙C床動力學模型對接,搭建了機電聯(lián)合仿真平臺,編寫程序?qū)崿F(xiàn)插補算法,將三者結(jié)合構(gòu)建了一個包含插補指令生成、伺服控制驅(qū)動、機械動力學模型三模塊的機電聯(lián)合虛擬樣機,可以對焊接機床進行運動學、動力學分析,對伺服系統(tǒng)進行整定測試以及分析軌跡的輪廓誤差。最后,應用線性輪廓逼近的方法將輪廓誤差矢量化,可直接擴展到多軸運動系統(tǒng)。采用交叉耦合控制策略對軌跡進行仿真,降低了加工軌跡的輪廓誤差。
[Abstract]:Because of the complex shape of the blade surface of the aero-engine and the high requirement of welding quality, To improve the structural performance and welding accuracy of automatic welding machine tool for aeroengine blade is the research focus of welding repair processing. In order to improve the final repair accuracy, the static and dynamic properties of the machine tool are studied in this paper. The servo control system and the control of machining trajectory contour error are studied. The detailed research contents are as follows: the initial design of the machine tool structure is carried out according to the machining requirements, and the static and dynamic properties of the initial structure are analyzed. The structural stiffness and natural frequency are improved based on the original structure. The effects of the vibration of the servo motor, the torsion, expansion and vibration of the lead screw and the large range of translational parts on the accuracy of the machine tool are considered. The flexible parts such as sliding pillow and lead screw, which are prone to vibration, are used to establish the rigid-flexible hybrid model of welding machine tool under ADAMS environment, and a real and reliable virtual prototype is established, and the model of servo control system is established. The parameters of current loop, speed loop and position loop are adjusted to make the servo control system obtain good dynamic performance. The control model is connected with the dynamic model of rigid and flexible hybrid machine tool, and the electromechanical simulation platform is built. The program is written to realize the interpolation algorithm, and the three modules are combined to construct an electromechanical virtual prototype, which includes three modules of interpolation instruction generation, servo control drive and mechanical dynamics model, which can be used to analyze the kinematics and dynamics of welding machine tools. Finally, the contour error is vectorized by linear contour approximation method, which can be directly extended to multi-axis motion system. Cross coupling control strategy is used to simulate the trajectory. The contour error of machining track is reduced.
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V263.6

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本文編號：1546888