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近年来,超声加工对于硬度高、脆性大的难加工材料,如工程陶瓷、光学玻璃、单晶硅等是一种比较好的加工方法。特别是对于氧化锆这种医用价值高,又很难用传统方法加工的材料来说,更是具有重要的意义。本课题研究超声数控机床运动参数测控系统,对数控机床的运动特性及参数进行实验分析。 超声数控机床的硬件是以PC机和可编程多轴控制器ACR9000构成主从分布式双微处理结构,以此作为系统的硬件处理中心。利用Inventor三维造型软件对机床主体进行三维设计。本系统的软件则采用控制器自带的ACR-VIEW以及其内部的AcroBasic编程语言作为系统的应用软件。同时采用东元及CYCLONE高性能交流伺服电机、伺服驱动器、编码器以及电主轴系统,最终构成了一个完整的数控系统。同时,本课题利用Simulink进行运动仿真,利用控制器ACR9000中的滤波原理,设计PID滤波器,对系统进行模拟仿真并对仿真结果进行数据处理。利用ACR9000连接机床及PC机,进行实际数控系统的测控,通过ACR-VIEW中的示波器观察运动结果曲线,输出数据,在MATLAB中进行数据分析与处理,并与仿真结果进行比较、分析,优化PID参数的调节,使数控系统的运动更加稳定。最后,对整个系统的位置精度进行检测,确保数控机床能够高精度的运动,为今后进一步开发研究超声数控机床的加工打下基础。