基于UMAC的鏜銑加工中心的數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)之結(jié) 論
結(jié) 論加工中心的發(fā)展是衡量一個國家先進制造業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。本文在深入研 宄國內(nèi)外精工系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,，根據(jù)TX1600G鏜銑加工中心的機械結(jié)構(gòu)特點,，采用 了 “NC+PC”型開放式精工系統(tǒng)，設(shè)計了一套多軸多通道的基于UMAC運動控制 器的開放式精工系統(tǒng)。該精工系統(tǒng)具備機床基本功能,，并添加了補償功能,，進行 了 PID調(diào)節(jié)，對提高加工中心的精度和效率具有重要的意義,。其論文主要完成了 如下內(nèi)容：1.根據(jù)加工中心的特點,，選用多通道控制的UMAC運動控制器為下位機， 進行邏輯控制和執(zhí)行運動程序,。以工控機為上位機開發(fā)系統(tǒng)人機界面,，對系統(tǒng)進 行非實時管理，如程序的編輯,、參數(shù)設(shè)置,、對刀等。以Wmdows系統(tǒng)為開發(fā)平臺,， 采用模塊化方法開發(fā)人機界面,，并通過試驗臺對該人機界面調(diào)試運行，驗證了人 機界面有效可行,。2.根據(jù)鏜銑加工中心的功能需求,，設(shè)計并配置了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，如根據(jù)需求 選擇了 UMAC的軸卡,，I/O卡及其他附件卡,，經(jīng)計算選擇了伺服電機。根據(jù)手輪 的控制原理,，設(shè)計了基于UMAC的手輪功能,，編寫了手輪控制程序，并在試驗臺 上進行調(diào)試運行,。根據(jù)機床需要編寫了 PLC控制程序和機床代碼子程序,，實現(xiàn)了 機床的邏輯控制和運動控制。3.針對TX1600G鏜銑加工中心滑枕的撓度變形的問題,，進行了有限元分析,， 根據(jù)得到的變形量，利用UMAC提供的一維位置補償功能,，建立了適合加工中心 的撓度補償,，并設(shè)計了修改撓度補償量的界面，通過修改補償量界面,，可修改撓 度補償量,，提高了精工系統(tǒng)的開放性。最后經(jīng)試驗臺運行調(diào)試后證明,，該方法可 行,，且操作簡單,、響應(yīng)速度快。4.針對鏜銑加工中心高精度,，穩(wěn)定性好的要求,，控制系統(tǒng)采用了全閉環(huán)控制。 分析UMAC提供的“PID反饋+前饋+陷波濾波器”控制算法,，根據(jù)控制原理調(diào)整 了 PID參數(shù),，減小了系統(tǒng)的跟隨誤差和滯后性，使得系統(tǒng)響應(yīng)比較接近理想狀態(tài),， 從而提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度與控制精度,。從當(dāng)前的研宄成果來看，鏜銑加工中心精工系統(tǒng)還需要進一步的完善,，需要做以下幾項: 1.鏜銑加工中心采用了 “UMAC+IPC”模式的精工系統(tǒng),，由于時間有限， 課題中應(yīng)用和開發(fā)了 UMAC的部分功能,，通過編寫人機界面,，實現(xiàn)了精工系統(tǒng)的 基本功能。為了滿足用戶更高的需求,，需要深入研宄UMAC的功能和精工系統(tǒng)的 控制功能,，在精工系統(tǒng)中添加更多的功能模塊。2.精工系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)操作者檢驗程序并實時觀察零件加工的進度,，在系統(tǒng)中 添加三維實體動態(tài)刀具軌跡顯示功能,。用戶利用刀具軌跡顯示功能觀察機床加工 進度,，并可以校驗程序,，實現(xiàn)加工過程可視化。