基于UMAC的鏜銑加工中心的數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)之摘要
復(fù)合式鏜銑加工中心是一種集鏜床和銑床功能于一體的機(jī)床，具有加工效率 高和功能齊全等特點(diǎn)，現(xiàn)已應(yīng)用于很多領(lǐng)域的產(chǎn)品加工。復(fù)合式鏜銑加工中心的 機(jī)械結(jié)構(gòu)決定了該機(jī)床的精工系統(tǒng)應(yīng)具有多軸多通道的功能，而國內(nèi)很少有適合 該類機(jī)床的精工系統(tǒng)。為了解決該類精工系統(tǒng)的問題，本文提出并研宄了一種基 于多軸運(yùn)動控制器UMAC的開放式精工系統(tǒng)，該精工系統(tǒng)采用的是“NC嵌入PC” 型結(jié)構(gòu)。 基于UMAC的鏜銑加工中心的精工系統(tǒng)以工控機(jī)為上位機(jī)，主要負(fù)責(zé)機(jī)床數(shù) 據(jù)顯示、程序的管理及系統(tǒng)功能的設(shè)置等；以UMAC為下位機(jī)，主要負(fù)責(zé)運(yùn)動程 序的處理和邏輯功能的實(shí)現(xiàn)，并實(shí)時監(jiān)控機(jī)床的運(yùn)動狀態(tài)，其中上位機(jī)與下位機(jī) 通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。根據(jù)機(jī)床功能需求，編寫了機(jī)床代碼的子程序，使得系統(tǒng) 能夠識別并執(zhí)行加工程序。利用UMAC提供的編程語言設(shè)計(jì)了 PLC程序，實(shí)現(xiàn)了 機(jī)床的邏輯運(yùn)動，如手搖、回零功能等。針對鏜滑枕產(chǎn)生的撓度變形，在精工系 統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行了撓度補(bǔ)償。在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了兩種對刀方法，根據(jù)用戶需要自行選擇。 為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)特性，對系統(tǒng)提供的“反饋+前饋+陷波濾波器”的 控制算法進(jìn)行了研宄，并對伺服系統(tǒng)的PID進(jìn)行了調(diào)節(jié)。使用C#語言編寫了人機(jī) 界面，用于對精工系統(tǒng)的管理。通過實(shí)驗(yàn)臺調(diào)試運(yùn)行后證明，該精工系統(tǒng)穩(wěn)定可 靠，精確度高。