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克兰菲尔德大学:新颖技术,通过40%提高速度和微米级精度CNC机床的准确度

“所述的Speedgoat机的设置中,模拟输入连接到所述加速计和模拟输出到商用运动控制器,是很容易的。”

“目标机器与Simulink软件完美地工作,并为我提供了建模和调试的强大工具。”

乔纳森·阿比尔,研究员,克兰菲尔德大学航空航天,交通运输和制造学院

克兰菲尔德大学是一家专门从事科学,工程,技术和管理英国为基础的研究研究生和大学。该EPSRC中心为超精密创新制造的是精密工程研究所克兰菲尔德大学和剑桥大学研究所制造之间的合作。它的目的是创建超高精度的制造工艺和工具,使产品具有纳米级精度,可以由公司使用,以提高产品的产量和质量,并保持竞争优势。

虚拟量测框架

该项目的目标是提高克兰菲尔德大学开发的数控机床的动态性能。Meso Scale研究平台是一个六轴微加工中心,能够创造纳米尺度的特征,超过厘米的产品面积。

在加工不精确的发生是由于在机架微小的扭曲。为了减少这些影响的团队想用一个测量系统,以确定在实时骨架的位移,以及将数据与测量从传统的编码器也安装到平台结合起来。

一个“虚拟计量框架”的概念被设计出来,其中加速度计被用来测量动态位移而不需要第二个参考系。

信号处理

信号处理

一种信号处理算法的开发是为了过滤掉来自加速度计测量的低频噪声,并增加一倍,以便整合的信号以估计位移。

用于信号处理算法需要一个目标机器因为这将提供非常低的等待时间和高的计算能力的快速原型。

之所以选择的Speedgoat性能的实时目标机以其灵活性和因为它明确为使用Simulink和Simulink的实时从MathWorks公司,它提供了一台台式电脑,并在目标机器上调试和原型设计的算法功能强大的工具,其设计在一起。

履行

目标机器被配置为以54千赫的速率对加速度计采样。然后使用优化滤波器估计帧位移,并将值转换为模拟信号,然后将模拟信号发送到商业运动控制器(Aerotech A3200)。

运动控制器是用来读取常规编码器,并使用从加速度计处理后的信号相结合的测量结果,以便以增加的精度来驱动CNC机床的定位伺服。

结果

新的控制系统允许伺服带宽由至少40%的提高。这意味着在加工或精度速度一个潜在的40%的增长。进一步的改进计划,以允许更大的提升。

Abir先生现在正在克兰菲尔德风险投资项目中工作,组建一个创业公司来将这项技术商业化。yabo下载网址

贝德福德郡,英格兰

www.cranfield.ac.uk

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