Zastosowanie wielopasmowego systemu sterowania numerycznego w obróbce powierzchniowej

Poziom integracji i automatyzacji branży produkcyjnej stał się ważnym standardem do pomiaru siły naukowej i technologicznej kraju. Chiny są dużym krajem produkcyjnym, obejmującym ogromną większość światowych kategorii obróbki [1], wśród których technologia kontroli numerycznej i system kontroli numerycznej odegrały bardzo ważną rolę. W przypadku różnych złożonych rodzajów zadań obróbki tylko technologie i metody obróbki CNC z większym połączeniem liczby osi można wykonać bardziej wydajnie [2]. Dlatego zaprojektowanie systemu wielopasmowego CNC i metody obróbki CNC wieloosiowej stały się podstawową treścią oceny konkurencyjności przemysłu obróbki i produkcji [3]. Obecnie Chiny mają pewną lukę z zaawansowanym poziomem na świecie w zakresie rozwoju 5-osiowego i 5-osiowego systemu CNC i metod obróbki CNC, które stały się również problemem wąskiego gardła ograniczającego głębokość rozwoju chińskiego przemysłu obróbki. Dlatego niniejszy artykuł przyjmuje 5-osiowy system CNC jako obiekt badawczy, poprzez analizę modelu matematycznego i badania procesu kontrolnego, daje jego specyficzne zastosowanie w obróbce powierzchniowej.

1. Model matematyczny pozy systemu CNC z wieloma osiami

Kluczem do realizacji funkcji sterowania i obróbki wieloosiowej systemu CNC jest dokładna charakterystyka i rozsądne dynamiczne połączenie pozycji i postawy. W tym artykule pozycja i postawa wieloosiowego systemu CNC są modelowane w postaci jednorodnych współrzędnych.

Ukończenie szeregu działań wieloosiowego układu obróbki CNC przejawia się jako skumulowany efekt obrotu i przemieszczenia każdego złącza oraz każdej osi w przestrzeni trójwymiarowej. Dlatego, aby matematycznie opisać system wielopasmowy CNC, zależy to od charakterystyki macierzy obrotowej i macierzy translacji.

Kontrola procesu obróbki wieloosiowej systemu CNC

Po systemie sterowania numerycznym z wieloosiowym połączeniem można opisać modelem matematycznym, jak ustawić program sterowania numerycznego i pozwolić systemowi uzupełnić zadanie obróbki zgodnie z ustaloną drogą jest trudność całego procesu kontroli numerycznej. W tym artykule algorytm sterowania impulsem w czasie rzeczywistym, RTPA (algorytm impulsów w czasie rzeczywistym), został zaprojektowany do procesu obróbki systemu CNC z wieloma osiami.

Proces obróbki CNC jest ogólnie realizowany i wypełniony przez algorytm interpolacji, a kontrola każdej osi w obróbce CNC jest realizowana zgodnie z impulsem silnika krokowego, który musi utworzyć odpowiednią zależność między procesem interpolacji a czasem wytwarzania impulsu seria. Jednak wydajność tradycyjnego procesu interpolacji w czasie rzeczywistym opartym na częstotliwości impulsów nie jest idealna. Dlatego niniejszy artykuł zaprojektowano nowy algorytm generowania impulsów z lepszą wydajnością w czasie rzeczywistym z perspektywy algorytmu transformacji VF (częstotliwość napięcia). Pociąg pulsu wygenerowany przez ten algorytm może zrealizować bardziej skuteczną kontrolę systemu CNC z wieloma osiami.
Test symulacyjny obróbki powierzchni dla wielopasmowego systemu sterowania numerycznego

W poprzedniej pracy przeprowadzono odpowiednio modelowanie pozycji i postawy oraz projektowanie kontroli RTPA dla systemu CNC łączenia wielopokoleniowego, a skuteczną strategię kontrolną systemu CNC łączenia wielopokoleniowego ustalono za pomocą analizy wpływu kluczowych parametrów parametrów . Następnie przeprowadzane są eksperymenty symulacyjne w celu zweryfikowania wydajności kontrolnej algorytmu RTPA zaproponowanego w tym artykule. Test symulacyjny wybiera obróbkę powierzchniową jako obiekt obróbki wieloosiowej systemu CNC. Powierzchnia ma pewną złożoność w różnych jednostkach obróbki, a algorytm kontrolny ma stosunkowo dobre wymagania. Obróbka całej powierzchni jest uzupełniana przez ciągłą krzywą trajektorię obróbki.
W tym artykule badany jest numeryczny system sterowania z łącznikiem wielopoziomowym. Po pierwsze, w postaci jednorodnych współrzędnych, modelowanie pozycji i postawy w dowolnym stawie systemu łączenia wielopasmowego są modelowane i wyprowadzane są procesy generowania macierzy translacji i macierzy rotacji. Po drugie, w oparciu o komponenty komparatora, liczników i generatora, konstruowany jest algorytm RTPA sprzężenia zwrotnego, który jest używany do rzeczywistej kontroli w procesie obróbki systemu CNC wieloosiowego. Wreszcie test sprawdzania poprawności jest przeprowadzany jako przykład z obróbką symulacji powierzchni. Wyniki testu pokazują, że metoda trasy obróbki danych sekcji oparta na ścieżce CC w połączeniu z narzędziem do skrawania w kształcie Z można pomyślnie zakończyć. Jednocześnie algorytm RTPA może skutecznie kontrolować przemieszczenie i prędkość w kierunkach trzech osi.