数控加工螺距误差在线补偿装置控制系统设计开题报告

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1、 毕 业 设 计（论文）开 题 报 告 题 目 数控加工螺距误差在线补偿装置控制系统设计 二级学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 指导教师 系 主 任 时 间 2012.5.28 2 2 1、本课题的研究目的及意义 螺距误差补偿不仅是调试机床的重要一环，而且是在旧机床使用一段时间以 后调试的的必要手段。通过数控加工机床的调试，加工精度都是成倍甚至几十倍的 提高，螺距误差补偿比较费时费力，然而对保证加工件的精度十分必要，而且此种 方法也能部分代替机械上的调整，且比机械调整要容易并精确许多倍。本次设计是 开环的螺距误差补偿系统，补偿过程中不影响数控系统的程序，控制系统和装

2、置简 单经济，既能提高加工精度又能节约加工成本。 2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析 （一）任务要求 1、熟悉数控机床的组成及工作原理； 2、分析螺距误差对数控机床加工精度的影响； 3、针对课题内容撰写文献综述； 4、完成一篇与设计相关的英文文献翻译； 5、螺距误差在线补偿装置控制系统设计：控制原理图，接线图，器件布置图，控制过程 代码； 6、在完成上述工作基础上，撰写设计说明书； 7、毕业答辩准备。 （二）实现目标的可行性分析 螺距误差补偿的基本原理是将数控机床一级工作台的某轴指令位置经测量系统装置所测 得的实际位置相比较，计算出误差值，将误差值传给补偿控制系统，补偿控

3、制系统发出命令驱 动数控机床的二级工作台即直线电机平台给予补偿。 时间上，毕业设计的时间是 18 周，数控加工螺距误差在线补偿控制系统设计 技术上，通过对机电一体化系统设计，数控技术等课程的学习，有了一定的基础知识，再 通过图书资料和网上有关专利的资料，初步了解了螺距误差补偿的工作原理和设计原理，了解 了设计的主要内容。再加上在老师的指点下能完成数控加工螺距误差在线补偿控制系统。 设计条件可行性：学校图书馆有大量的图书，以及网上丰富的资源，同学和老的帮助，所 以在设计条件上是可行的。 3 3 3、本课题的关键问题及解决问题的思路 1. 设计方案的确定 本次设计的螺距误差在线补偿控制装置是针对开

4、环的数控机床，计算机控制 的运动控制卡为控制核心，采用直线电机控制的二级工作台误差校正机构以完成一 级工作台得补偿加工。将数控机床一轴的指令位置与高精度测量系统，即双频激光 干涉仪，所测得的实际位置相比较, 计算出在某一行程上的误差, 并通过串口传给 补偿系统，通过误差补偿系统发出指令控制二级工作台的直线电机给以补偿。 2. 运动控制卡的选择 对于直线电机的开环控制，选用MPC07运动控制卡为控制系统的核心。MPC07 卡采用先进的控制芯片，最高输出频率可达4.0MHz，主要适用于步进电机控制系统 和无编码器反馈的数字式交流伺服系统。MPC07控制卡采用DB37接口，外接线可采 用屏蔽线缆，以提高控制卡的抗干扰能力。完整的MPC07运动控制器由MPC07主板 转接板和通用IO扩展板3张板卡组成。 3. 驱动电源的选择 要选择合适的驱动电源，需与直线电机配套使用。本次设计选用的直线电机 是型号是LMCA6，则驱动器型号是800-1519