1. Mathematisches Modell der Pose des Multi-Achsen-CNC-Systems
Der Schlüssel zur Realisierung der Kontrollfunktion und des Bearbeitungseffekts des Multi-Achsen-CNC-Systems liegt in der genauen Charakterisierung und einer angemessenen dynamischen Verbindung von Position und Einstellung. In diesem Artikel werden die Position und Haltung des CNC-Systems mit mehreren Achsen in Form homogener Koordinaten modelliert.
Die Fertigstellung einer Reihe von Aktionen eines CNC-Bearbeitungssystems mit mehreren Achsen zeigt sich als kumulativer Wirkung der Drehung und Verschiebung jeder Verbindung und jeder Achse im dreidimensionalen Raum. Um das Multi-Achsen-CNC-System mathematisch zu beschreiben, hängt es daher von der Charakterisierung der Rotationsmatrix und der Translationsmatrix ab.
Bearbeitungsprozesssteuerung des Mehrachse-CNC-Systems
Nachdem das numerische Steuerungssystem mit mehreren Achsen durch mathematisches Modell beschrieben werden kann, ist das Festlegen des numerischen Steuerungsprogramms und das Vervollständigen des Systems die Bearbeitungsaufgabe gemäß der festgelegten Route die Schwierigkeit des gesamten numerischen Steuerungsprozesses. In diesem Artikel wurde ein Echtzeit-Impulsregelungsalgorithmus, RTPA (Echtzeit-Impulsalgorithmus), für den Bearbeitungsprozess des Multi-Achs-CNC-Systems ausgelegt.
Der Prozess der CNC -Bearbeitung wird im Allgemeinen durch den Interpolationsalgorithmus realisiert und abgeschlossen, und die Kontrolle jeder Achse in der CNC -Bearbeitung wird gemäß dem Impuls des Schrittmotors realisiert, der die entsprechende Beziehung zwischen dem Interpolationsprozess und der Zeit der Pulsgenerierungszeit bilden muss Serie. Die Echtzeitleistung des traditionellen Interpolationsprozesses basierend auf der Pulsfrequenz ist jedoch nicht ideal. Daher entwirft dieses Papier einen neuen Algorithmus zur Pulsgenerierung mit einer besseren Echtzeitleistung aus der Perspektive des VF-Transformationsalgorithmus (Spannungsfrequenz). Der durch diesen Algorithmus erzeugte Impulszug kann eine effektivere Kontrolle des Multi-Achsen-CNC-Systems realisieren.
Simulationstest der Oberflächenbearbeitung für das multi-axis-numerische Steuerungssystem
In den vorherigen Arbeiten wurden für das CNC-System mit mehreren Achsen das Design der Positions- und Einstellungsmodellierung und des RTPA-Steuerungsalgorithmus-Designs für das Multi-Achsen-Verknüpfungs-CNC-System durchgeführt . Als nächstes werden Simulationsexperimente durchgeführt, um die Kontrollleistung des in diesem Artikel vorgeschlagenen RTPA -Algorithmus zu überprüfen. Der Simulationstest wählt die Oberflächenbearbeitung als Bearbeitungsobjekt des Multi-Achs-CNC-Systems. Die Oberfläche hat eine gewisse Komplexität in verschiedenen Bearbeitungseinheiten und der Kontrollalgorithmus hat relativ feine Anforderungen. Die Bearbeitung der gesamten Oberfläche wird durch kontinuierliche Kurvenbearbeitungsbahn abgeschlossen.
In diesem Artikel wird das numerische Steuerungssystem mit mehreren Achsen untersucht. Zunächst werden in Form homogener Koordinaten die Position und die Einstellung in jeder Verbindung des Multi-Achs-Verknüpfungssystems modelliert und die Erzeugungsprozesse der Translationsmatrix und der Rotationsmatrix abgeleitet. Zweitens wird basierend auf Komponenten für Vergleiche, Zähler und Generator ein Feedback-RTPA-Algorithmus konstruiert, der für die tatsächliche Steuerung im Bearbeitungsprozess des Multi-Achsen-CNC-Systems verwendet wird. Schließlich wird ein Validierungstest als Beispiel mit Oberflächensimulationsbearbeitung durchgeführt. Die Testergebnisse zeigen, dass die Methode zur Datenbearbeitungsroute für den Abschnitt auf der Basis von CC-Pfad in Kombination mit Z-Form-Schneidwerkzeug erfolgreich abgeschlossen werden kann. Gleichzeitig kann der RTPA -Algorithmus die Verschiebung und Geschwindigkeit in den drei Achsenanweisungen effektiv steuern.