滚齿机

能耗降1.19%

通过多轴耦合能耗模型与滑模控制器协同设计，同时降低整机能耗、各轴稳态误差和刀架最大变形。

Zhang, Jinwen · 李聪波 · 李咏生 · 汪宁渤 · 李微

IEEE Transactions on Automation Science and Engineering 2023

参数信息

整机能耗降低

1.19 %

B轴稳态误差降低

35.27 %

C轴稳态误差降低

21.70 %

Z轴稳态误差降低

36.34 %

刀架最大变形降低

10.91 %

技术优势

能耗降低1.19%

通过多轴耦合能耗模型与滑模控制器参数优化，整机在仿真实验中能耗下降，无需硬件改动。

各轴稳态误差显著减小

滑模控制器降低三轴跟踪误差，分别减小35.27%、21.70%和36.34%，提升加工精度潜力。

刀架变形减小

最大变形降低10.91%，有助于保持切削稳定性与齿轮精度。

应用场景

• 滚齿加工：为滚齿工艺提供能耗与误差协同优化方案，提升批量加工经济性。
• 机床节能：通过多轴耦合模型在设计阶段优化能耗，减少机床运行成本与碳足迹。
• 精密齿轮制造：降低轴稳态误差和刀架变形，有助于稳定齿轮加工精度。
• 数控机床设计：提供滚齿机结构参数与控制器参数的协同优化方法，缩短设计迭代周期。