功率預(yù)測的數(shù)控加工中心粗車過程中進(jìn)給系統(tǒng)調(diào)速模型
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：引言粗車是一種對毛坯進(jìn)行簡單加工或初級加工的工藝過程，其主要目的是切除毛坯余量，加工效率是其關(guān)注的重點，因此，在粗加工時_般都設(shè)定盡可能大的進(jìn)給量和切削深度，以便在盡可能短的時間內(nèi)切除盡可能多的切屑，對于普通加工中心而言，粗車主要由操作者依據(jù)作業(yè)工藝,憑經(jīng)驗完成作業(yè)任務(wù)。但是，對于精工加工中心而言，其加工過程及工藝參數(shù)是按照程序設(shè)定值進(jìn)行工作的。一旦程序編制完成，精工加工中心在切削作業(yè)中就按照設(shè)定好的工藝參數(shù)以恒定的進(jìn)給速度進(jìn)行切削。在程序編制的過程中，因為要避免切削過載對刀具、工件和加工中心產(chǎn)生破壞，須按照負(fù)荷上限區(qū)間的工況選擇加工參數(shù)。但是，在整個切削作業(yè)中，切削量處于切削深度上限這種工況一般只占整個工序的5% [1] [2] *左右，而進(jìn)給速度卻_直按照程序設(shè)定值進(jìn)行工作，這就極大的降低了加工效率1。在作業(yè)較多、加工批量較大的情況下，加工效率低的問題就顯得尤為突出。為了解決此類問題，國內(nèi)外的眾多學(xué)者和企業(yè)進(jìn)行了廣泛的研究。劉衛(wèi)u以******主功率為主要約束條件，按照用戶設(shè)定的優(yōu)化參數(shù)自動調(diào)整不同加工段的進(jìn)給速度來保持恒定******主功率狀態(tài)，從而使單位時間內(nèi)的材料切除量******，任斐等131建立了一種切削力預(yù)測模型，該模型可以有助于提高加工效率。陳曉兵等111針對采用恒定進(jìn)給速度加工效率不高問題，研究了基于分段刀軌加減速過渡的進(jìn)給速度優(yōu)化方法。王虎奇等s針對五軸加工中因刀具的進(jìn)給速度選擇不當(dāng)會影響加工表面質(zhì)量等問題，提出一種修正的調(diào)速方法。胡命華h針對五軸側(cè)銑加工過程，提出一種進(jìn)給速度優(yōu)化方法。Elwm等提出了一種基于離線切削 力分析的面向5軸復(fù)雜自由曲面加工中進(jìn)給速度優(yōu)化方法。Firman @等提出一種基于在線過程的精工加工中心進(jìn)給調(diào)速方法。同時，國外一些知名企業(yè)也研發(fā)了一些精工系統(tǒng)加工優(yōu)化控制器，可以實現(xiàn)結(jié)合實際工況進(jìn)行進(jìn)給速度控制,但是其核心算法是保密的。通過對上述研究的分析可知,對進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速適宜結(jié)合預(yù)測控制方法，其核心問題是對切削進(jìn)給力進(jìn)行分析和控制。作者們在對加工中心的能量平衡方程及能耗特性的研究中發(fā)現(xiàn)，能耗可以迅速響應(yīng)負(fù)載變化，進(jìn)給系統(tǒng)的能量輸入與進(jìn)給力存在二次函數(shù)關(guān)系。鑒于此，作者們提出一種基于功率預(yù)測的精工加工中心粗車過程中進(jìn)給系統(tǒng)速度控制模型，來實現(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)的調(diào)速控制。該方法的核心思想是實時采集粗車過程的功率值,并對下一時刻的功率進(jìn)行預(yù)測;然后把功率的預(yù)測值輸入調(diào)速控制模型，預(yù)測切削工況即背吃刀量的值;進(jìn)而根據(jù)功率預(yù)設(shè)值和所預(yù)測的背吃刀量，實現(xiàn)對進(jìn)給速度的控制，以適應(yīng)不同切削工況，提高切削效率。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無法正常使用！3總結(jié)與后續(xù)工作展望改變精工加工中心粗車過程中以恒定的進(jìn)給速度進(jìn)行切削的加工方式，使之根據(jù)實際的切削工況，實時地優(yōu)化進(jìn)給速度,是提高加工效率的有效手段。同時，通過對進(jìn)給速度進(jìn)行優(yōu)化還可以有效降低加工成本，提高加工中心利用率。鑒于此，本文提出一種基于功率預(yù)測的精工加工中心粗車過程中進(jìn)給系統(tǒng)速度控制模型。該模型可以基于對粗車過程中功率信息的有效預(yù)測，實現(xiàn)對切削工況即背吃刀量的預(yù)測，進(jìn)而根據(jù)功率預(yù)設(shè)值和所預(yù)測的背吃刀量，進(jìn)行調(diào)速，不僅可以實現(xiàn)進(jìn)給速度控制,又有效解決了調(diào)速滯后問題，提高了切削效率。試驗測試和仿真分析的結(jié)果驗證了調(diào)速控制模型的可行性。由于未能獲取試驗加工中心控制系統(tǒng)的接口和權(quán)限，因此對調(diào)速部分只做了靜態(tài)仿真，該調(diào)速控制模型的效率如何,以及控制參數(shù)的整定和優(yōu)化，還有待于在加工中心上進(jìn)行進(jìn)一步的試驗測試。海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！