【導(dǎo)讀】附錄。Abstract. 1Introduction

　　

【正文】 mplified RMT axial model that was used in the simulation (the parameters for each axis can be found in appendix A). The crosscoupling controller parameters were chosen such that the system will operate within the stable region defined in the previous section. These parameters are not the optimal since optimization of the controller, was not a goal of this paper. For parison purposes, all crosscoupling controller parameters are kept the same throughout the simulation. The desired tool path is a circular motion on the inclined XS plane, and the response of each controller to a disturbance is pared. 6 Conclusions The conceptual design process of crossedcoupling controllers that was described in the paper allows insight and better understanding of the RMT controller problem. Some machining processes that traditionally require four or 5 degreesoffreedom using an orthogonal CNC machine, may be performed by a new machinetype—the reconfigurable machine tool (RMT) that has just threedegrees of freedom. The disadvantage of the RMT configuration is that when contour cuts are needed in the XS plane, a new type of error—the indepth error—may occur. This error, if not controlled properly, may severely affect the surface finish of the machined surfaces. To reduce the effect of the indepth error, we introduced three types of crosscoupling controllers and found that all three are stable for a reasonable range of parameters. An increase of the reconfiguration angle (or toolpositioning angle) increases the contour and indepth errors and decreases the region of stability. Furthermore, we also found that all three types of crosscoupling (CC) controllers reduce significantly the contour and indepth errors. It was shown that for the control of the nonorthogonal archtype RMT, the nonsymmetric crosscoupling feedforward (NSCCFF) controller has the best performance of the three CC controllers. The symmetric crosscoupling (SCC) controller does not adequately solve the indepth error probleman error that is typical to nonorthogonal RMTs. The SCCFF controller is marginally acceptable, but has problems when a disturbance (such as a cutting force) is applied to the Zaxis. Only the NSCCFF controller reduces significantly both the contour and the indepth errors. Furthermore, the stability analysis shows that the NSCCFF controller is stable for a wider range of parameters than the other controllers are. Our main conclusion is, therefore, that the NSCCFF controller best fits the archtype RMT. Nevertheless, we cannot state that it is a general conclusion for all types of RMTs. References [1] Coker SA, Shin YC. Inprocess control of surface roughness with tool wear via ultrasonic sensing. 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Fuzzy estimation of feedcutting force from current measurement– A case study on intelligent tool wear condition monitoring. IEEE Trans Syst Man Cyber – Part 2020。 非正交可重組機(jī)床的控制 摘要 為了準(zhǔn)確預(yù)定刀具相對于工件的軌跡，機(jī)床計算機(jī)控制系統(tǒng)必須協(xié)調(diào)各運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)軸的動作。不過 ,由于各機(jī)械軸的運(yùn)動軌跡不盡相同的情況下 ,產(chǎn)生了偶然的誤差。誤差的范圍是指與刀具實際預(yù)定軌跡的距離。 交叉耦合 控制 (CCC)戰(zhàn)略的實施 ,有效地減少了正交機(jī)床常規(guī)誤差范圍。這篇文章 ,涉及一類新的非正交可重組機(jī)床 (RMTs)。這種機(jī)床可列入大規(guī)模可重組加工系統(tǒng) (RMSS)。當(dāng)機(jī)械軸非正交時，軸線之間的運(yùn)動必須是緊密結(jié)合，各運(yùn)動軸協(xié)調(diào)的重要性變得更大。在非正交可重組機(jī)床加工中 ,除了形狀誤差之外 ,加工 誤差也是非正交機(jī)床引起的。這項研究的重點(diǎn)是減少新型交叉耦合控制的非正交機(jī)床形狀和加工誤差的概念設(shè)計。各種交叉耦合控制 ,對稱和非對稱 ,有沒有前饋 ,是需要研究的?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性調(diào)查 ,使用模擬比較不同類型控制。我們證明與傳統(tǒng)的去耦控制相比用交叉耦合控制時，機(jī)械誤差大為減少。此外 ,它顯示了非對稱交叉耦合前饋(NSCCFF)控制顯示最好成績是主要的概念和非正交機(jī)床。 關(guān)鍵詞 ：機(jī)床刀具，交叉耦合控制，非正交，可重組加工系統(tǒng) 目前制造行業(yè)中主要有兩種進(jìn)行批量生產(chǎn)的方法 :加工專用系 統(tǒng) (DMSS)和數(shù)控柔性制造系統(tǒng)。 DMS 是一個理想的在設(shè)計、量產(chǎn)定需降低成本時的解決方法。另一方面 ,FMS 是在零件設(shè)計要求不是很高 ,數(shù)量很多時的理想方法。與這兩個極端相比 ,Koren 描述了一種要求可重組設(shè)計制造制造系統(tǒng) (RMS)的新辦法。這一新方法的主要優(yōu)點(diǎn)是靈活性系統(tǒng)設(shè)計制作了比 FMS 投資成本低的 零件庫 。典型的 RMS 一般包括傳統(tǒng)的和可重組的新型數(shù)控機(jī)床。美國密西根大學(xué)可重組加工系統(tǒng) (RMS)工程研究中心 (ERC)與產(chǎn)業(yè)合作伙伴設(shè)計了實驗用可重組機(jī)床(RMT)。這種機(jī)床使 ERC 研究中心的研究人員機(jī)床設(shè)計 和驗證方法得到了發(fā)展。有許多種 RMTs。這篇文章主要是描述原型非正交多軸 RMT 機(jī)床。 RMTs 的經(jīng)濟(jì)因素在本文的第二部分給出。 做等直線運(yùn)動的要求規(guī)定刀具要沿著理想的軌跡運(yùn)動。通常 ,機(jī)床的計算機(jī)控制系統(tǒng)各軸的協(xié)調(diào)運(yùn)動議案是為了追蹤相對于刀具的預(yù)定的軌跡。為了減少造型錯誤 ,即指在預(yù)定的和實際的軌跡。有兩個主要的控制策略。第一種方式是使用前饋控制 ,以減少實驗跟蹤誤差。然而，當(dāng)需要非線性切削時他們是有限的。其他方法是使用交叉耦合控制實驗中移動軸共享的反饋信息。除了使用在傳統(tǒng)伺服控制軸之外，交叉耦合控制還被使用著。每 次采樣時，交叉耦合控制計算當(dāng)前形狀誤差 ,并產(chǎn)生指導(dǎo)刀具沿著預(yù)定軌跡運(yùn)動的指令。這種交叉耦合控制（ CCC）的控制策略有效地減少了誤差范圍。先進(jìn)的控制方法已應(yīng)用于使原有交叉耦合控制 (CCC)的控制性能更進(jìn)一步提高。當(dāng)要求高速度時，最佳的（ CCC）建議改善控制性能。另一種克服形狀高饋送率這個問題的方法 ,是用適應(yīng)的饋送率控制策略 ,以提高控制性能。最新趨勢交叉耦合控制改善即為應(yīng)用模糊邏輯。但是，所有這些方法都不用于非正交軸線機(jī)床。在三軸正交銑床上的表面切削 (如，在 XY坐標(biāo)面的循環(huán)切削 )需要兩個坐標(biāo)軸的坐標(biāo)運(yùn)動 (如 X 和 Y)。然而 ,在非正交 RMT內(nèi)的表面切削同時要求三軸坐標(biāo)。因此 ,除了形狀誤差之外 ,這造成了另一種在 Z方向的叫作深度誤差的誤差。這個誤差影響工件表面的完成質(zhì)量。而 RMT 的刀具尖端造型 ,不僅遵循預(yù)定的軌跡 ,而且也控制著不斷降低的切削深度。要同時控制誤差 ,常規(guī)誤差范圍和深度誤差 ,就需要有新的策略 ,這是因為控制中心的標(biāo)準(zhǔn)算法不能直接使用。換言之 ,RMT 控制設(shè)計的問題 ,需要有新的能正確同時降低兩種誤差的管理控制方法。在文獻(xiàn)中這個問題沒有得到解決。 在這篇文章中 ,描述了三種量的控制 ,以同時減少外形和深度誤差。首先調(diào)查對 稱交叉耦合 (SCC)控制 ,不幸的是它不能良好的同時減少誤差。表現(xiàn)不佳的原因是同時減少兩個誤差的矛盾需求和缺乏信息交流的兩個坐標(biāo)面 (XY 和 YZ),其中的誤差相互補(bǔ)償了。為解決這個問題 ,就要求各坐標(biāo)軸間相互傳送信息。這種觀念導(dǎo)致兩個新的控制類型：對稱交叉耦合前饋 (SCCFF)控制和非對稱交叉耦合前饋 (