Yüzey işlemesinde çok eksenli sayısal kontrol sisteminin uygulanması

İmalat endüstrisinin entegrasyon ve otomasyon seviyesi, bir ülkenin bilimsel ve teknolojik gücünü ölçmek için önemli bir standart haline gelmiştir. Çin, sayısal kontrol teknolojisi ve sayısal kontrol sisteminin çok önemli bir rol oynadığı dünya işleme kategorilerinin büyük çoğunluğunu [1] kapsayan büyük bir üretim ülkesidir. Çeşitli karmaşık işleme görevleri için, yalnızca CNC işleme teknolojileri ve daha fazla eksen sayısı bağlantısı olan yöntemler daha verimli bir şekilde tamamlanabilir [2]. Bu nedenle, çok eksenli CNC sistemi ve çok eksenli CNC işleme yönteminin tasarımı, işleme ve imalat endüstrisinin rekabet gücünü yargılamak için temel içerik haline gelmiştir [3]. Şu anda Çin, Çin'in işleme endüstrisinin gelişimi derinliğini kısıtlayan bir darboğaz sorunu haline gelen 5 eksenli ve 5 eksenli CNC sistemi ve CNC işleme yöntemlerinin geliştirilmesinde dünyanın ileri seviyesi ile belirli bir boşluğa sahiptir. Bu nedenle, bu makale, matematiksel model analizi ve kontrol süreci araştırması yoluyla araştırma nesnesi olarak 5 eksenli CNC sistemini alır.

1. Çok eksenli CNC sisteminin matematiksel modeli

Çok eksenli CNC sisteminin kontrol fonksiyonunu ve işleme etkisini gerçekleştirmenin anahtarı, konum ve tutumun doğru karakterizasyonu ve makul dinamik bağlantısında yatmaktadır. Bu yazıda, çok eksenli CNC sisteminin konumu ve tutumu homojen koordinatlar şeklinde modellenmiştir.

Bir çok eksenli CNC işleme sisteminin bir dizi eyleminin tamamlanması, her bir eklemin ve her eksenin üç boyutlu boşlukta dönme ve yer değiştirmesinin kümülatif etkisi olarak kendini gösterir. Bu nedenle, çok eksenli CNC sistemini matematiksel olarak tanımlamak için, rotasyon matrisinin karakterizasyonuna ve çeviri matrisine bağlıdır.

Çok eksenli CNC sisteminin işleme işlemi kontrolü

Çok eksenli bağlantılı sayısal kontrol sistemi matematiksel model ile tanımlanabilir, sayısal kontrol programının nasıl ayarlanacağı ve sistemin işleme görevini belirlenen yola göre tamamlamasına izin verilsin, tüm sayısal kontrol sürecinin zorluğudur. Bu yazıda, gerçek zamanlı bir darbe kontrol algoritması olan RTPA (gerçek zamanlı darbe algoritması), çok eksenli CNC sisteminin işleme işlemi için tasarlanmıştır.

CNC işleme işlemi genellikle enterpolasyon algoritması ile gerçekleştirilir ve tamamlanır ve CNC işlenmesinde her eksenin kontrolü, enterpolasyon işlemi ile darbe üretim süresi arasındaki karşılık gelen ilişkiyi oluşturması gereken step motorunun nabzına göre gerçekleştirilir. seri. Bununla birlikte, nabız frekansına dayalı geleneksel enterpolasyon sürecinin gerçek zamanlı performansı ideal değildir. Bu nedenle, bu makale VF dönüşüm algoritması (voltaj frekansı) açısından daha iyi gerçek zamanlı performansa sahip yeni bir darbe üretim algoritması tasarlamaktadır. Bu algoritma tarafından üretilen darbe treni, çok eksenli CNC sisteminin daha etkili kontrolünü gerçekleştirebilir.
Çok eksenli sayısal kontrol sistemi için yüzey işlenmesinin simülasyon testi

Önceki çalışmada, çok eksenli bağlantı CNC sistemi için sırasıyla konum ve tutum modelleme ve RTPA kontrol algoritması tasarımı gerçekleştirildi ve çok eksenli bağlantı CNC sisteminin etkili kontrol stratejisi, anahtar parametrelerin etki analizi ile belirlendi . Daha sonra, bu makalede önerilen RTPA algoritmasının kontrol performansını doğrulamak için simülasyon deneyleri yapılır. Simülasyon testi, yüzey işlemeyi çok eksenli CNC sisteminin işleme nesnesi olarak seçer. Yüzey, çeşitli işleme birimlerinde belirli karmaşıklığa sahiptir ve kontrol algoritmasının nispeten iyi gereksinimleri vardır. Tüm yüzeyin işlenmesi, sürekli eğri işleme yörüngesi ile tamamlanır.
Bu yazıda, çok eksenli bağlantılı sayısal kontrol sistemi incelenmiştir. İlk olarak, homojen koordinatlar şeklinde, çok eksenli bağlantı sisteminin herhangi bir eklemindeki konum ve tutum değişiklikleri modellenir ve çeviri matrisi ve rotasyon matrisinin üretim süreçleri türetilir. İkincisi, karşılaştırıcı, karşı ve jeneratör bileşenlerine dayanarak, çok eksenli CNC sisteminin işleme işleminde gerçek kontrol için kullanılan bir geri bildirim RTPA algoritması oluşturulmuştur. Son olarak, örnek olarak yüzey simülasyonu işleme ile bir doğrulama testi gerçekleştirilir. Test sonuçları, z şekilli kesme aleti ile birleştirilen CC yoluna dayanan bölüm veri işleme yolu yönteminin başarıyla tamamlanabileceğini göstermektedir. Aynı zamanda, RTPA algoritması üç eksen yönündeki yer değiştirmeyi ve hızı etkili bir şekilde kontrol edebilir.