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· 电气与 自动化 · 刘国平,等 ·基于MATLAB的机床横向进给伺服系统优化设计
基于 MATLAB的机床横 向进给
伺服系统优化设计
刘国平.林正英
福《州大学 机械工程及 自动化学院,福建 福州 350108)
摘 要:为了提高车床的加工精度,得到车床进给传动系统的最优结构参数。提高传动系统的
设计 品质 。对车床进给伺服系统进行 了研究。基于车床横 向进给伺服系统设计的一般要求 .结
合优化设计的思想,提 出了以工作 台加速度最大、传动 系统转动惯量最小为 目标 函数 ,建立 了
数学模型。结合实例说明优化设计的过程,并利用MATLAB软件优化工具箱进行了寻优计算。
与传统方法比较,优化结果有效地提高了工作 台加速度,减少了系统的转动惯量,对机床横向
进给伺服系统的设计具有一定的参考价值。
关键词:优化设计;横向进给伺服系统;优化设计
中图分类号:TG502.31;TP391.9 文献标志码:B 文章编号:1671—5276(2015)01—0168.03
OptimizationDesignofCrossFeedServoSystem ofM achineToolBasedonMATLAB
LIU Guo—ping,LIN Zheng—yin
(Schoolofmechanicalengineering,FuzhouUniversity,Fuzhou350108,China)
Abstract:Inordertoimprovetheprocessingprecisionoflathe,obtainitsoptimalstructuralparametersandimprovethedesignquali·
tyOfitsfeedsystem,thiSpaperstudiesitsCROSSfeedservosystem,Accordingtothebasicrequirementsofitsdesign,takingthe
maximalaccelerationandminimum momentoftableinertiaasthegoalfunction.amathematicalmodelisestablishedwiththeideaof
optimizationdesign.ItssampleisgiventothedemonstrationoftheoptimaldesignprocessandaMATLABprogram isusedtocom
putetheoptimizationresult.Comparedwithtraditionalmethod,itisusefultoimprovetheaccelerationofthetableandreducethemo-
mentofitsinertia;itisofcertainreferencevalueto itsdesign.
Keywords:optimizationdesign;crossfeedservosystem;optimaldesign
O 引言
应用数控技术改造传统设备.可以用较少的投入、较短
的周期,改善机床的使用性能和功能,提高其 自动化水平和
生产力.对提升机械制造生产环境有着积极的意义。本文着
重介绍车床数控化改造中进给伺服系统的设计,以传统的设
2
计方法为基础,结合MA1TI.AB软件对普通车床的进给伺服系
统进行优化设计。选择工作台加速度最大为设计 目标,建立
l一电动机;2一小齿轮;3一大齿轮;4一丝杆;5一Tl作台
数学模型.通过 ]V~II_AB优化工具箱进行优化。 图1 进给伺服系统简图
1 建立数学模型 作台及刀架的质量肘,行程 厶为给定量,
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