结 论
加工中心的发展是衡量一个国家先进制造业发展的重要标志。本文在深入研 宄国内外数控系统的基础上,根据TX1600G镗铣加工中心的机械结构特点,采用 了 “NC+PC”型开放式数控系统,设计了一套多轴多通道的基于UMAC运动控制 器的开放式数控系统。该数控系统具备机床基本功能,并添加了补偿功能,进行 了 PID调节,对提高加工中心的精度和效率具有重要的意义。其论文主要完成了 如下内容:
1. 根据加工中心的特点,选用多通道控制的UMAC运动控制器为下位机, 进行逻辑控制和执行运动程序。以工控机为上位机开发系统人机界面,对系统进 行非实时管理,如程序的编辑、参数设置、对刀等。以Wmdows系统为开发平台, 采用模块化方法开发人机界面,并通过试验台对该人机界面调试运行,验证了人 机界面有效可行。
2. 根据镗铣加工中心的功能需求,设计并配置了系统硬件结构,如根据需求 选择了 UMAC的轴卡,I/O卡及其他附件卡,经计算选择了伺服电机。根据手轮 的控制原理,设计了基于UMAC的手轮功能,编写了手轮控制程序,并在试验台 上进行调试运行。根据机床需要编写了 PLC控制程序和机床代码子程序,实现了 机床的逻辑控制和运动控制。
3. 针对TX1600G镗铣加工中心滑枕的挠度变形的问题,进行了有限元分析, 根据得到的变形量,利用UMAC提供的一维位置补偿功能,建立了适合加工中心 的挠度补偿,并设计了修改挠度补偿量的界面,通过修改补偿量界面,可修改挠 度补偿量,提高了数控系统的开放性。最后经试验台运行调试后证明,该方法可 行,且操作简单、响应速度快。
4. 针对镗铣加工中心高精度,稳定性好的要求,控制系统采用了全闭环控制。 分析UMAC提供的“PID反馈+前馈+陷波滤波器”控制算法,根据控制原理调整 了 PID参数,减小了系统的跟随误差和滞后性,使得系统响应比较接近理想状态, 从而提高了系统的响应速度与控制精度。
从当前的研宄成果来看,镗铣加工中心数控系统还需要进一步的完善,需要做以下几项:
1. 镗铣加工中心采用了 “UMAC+IPC”模式的数控系统,由于时间有限, 课题中应用和开发了 UMAC的部分功能,通过编写人机界面,实现了数控系统的 基本功能。为了满足用户更高的需求,需要深入研宄UMAC的功能和数控系统的 控制功能,在数控系统中添加更多的功能模块。
2. 数控系统能够实现操作者检验程序并实时观察零件加工的进度,在系统中 添加三维实体动态刀具轨迹显示功能。用户利用刀具轨迹显示功能观察机床加工 进度,并可以校验程序,实现加工过程可视化。
2021-09
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2021-09
星瀚S系列是宇匠数控打造的颠覆性产品,采用全闭环设计,在高精度加工的情况下保证高速、高刚的特性,是真正意义的高速加工中心,其性能及质量可媲美进口高速加工中心。同时可配置超声波系统与石墨集尘系统,亦可运用在陶瓷等硬脆料、石墨等高粉尘料的加工;… [了解更多]
2021-09
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2020-10
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2019-09
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