專利名稱：螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法及其集成控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)控機(jī)床的控制技術(shù)，特別涉及一種螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法及其集成控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，復(fù)雜精密的零部件已被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)重要工業(yè)領(lǐng)域，而螺旋曲面表面的生成復(fù)雜，加工過(guò)程難度大，并且精度要求高，需要多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床包絡(luò)加工形成。由于機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)效率及工件的表面質(zhì)量和在很大程度上取決于其控制系統(tǒng)的性能和編程精度，這就要求數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)具有更強(qiáng)的計(jì)算和編程能力，更高的精度控制及多軸聯(lián)動(dòng)控制等功能。
但是，目前國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期采用的數(shù)控系統(tǒng)為通用數(shù)控系統(tǒng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工程序的生成和數(shù)控加工各環(huán)節(jié)相互獨(dú)立，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有真正地實(shí)現(xiàn)集成，在螺旋曲面的數(shù)控加工中，應(yīng)用這類通用的數(shù)控系統(tǒng)，不能很好地滿足用戶的實(shí)際需要。
現(xiàn)有的面向并聯(lián)機(jī)床的CAD/CAM/CNC(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、數(shù)字控制)集成控制系統(tǒng)，不適用于應(yīng)用空間包絡(luò)理論數(shù)控包絡(luò)銑削螺旋曲面的加工。螺旋曲面的表面復(fù)雜，加工難度大，在使用空間包絡(luò)理論對(duì)螺旋曲面進(jìn)行數(shù)控加工的過(guò)程中，必須對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行一定處理，形成最終的數(shù)控加工方法。以上問(wèn)題是螺桿加工的核心問(wèn)題，而傳統(tǒng)的手工編程工作量大，出錯(cuò)率高，很難實(shí)現(xiàn)，因此需要具有較強(qiáng)自動(dòng)編程功能的集成數(shù)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)復(fù)雜異形螺桿數(shù)控加工的實(shí)際需要，本發(fā)明提供了螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法及其集成控制系統(tǒng)。
該發(fā)明的數(shù)控包絡(luò)銑削方法包括以下步驟步驟一參數(shù)輸入由工業(yè)計(jì)算機(jī)輸入基本參數(shù)，包括圓環(huán)形盤銑刀的直徑、刀尖角、刀尖圓弧半徑、螺桿截面型線、頭數(shù)、旋向、導(dǎo)程，以及編程控制精度、銑頭安裝位置，存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
步驟二廓形設(shè)計(jì)與計(jì)算從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取或由界面輸入基本參數(shù)數(shù)據(jù)，即步驟一中輸入的數(shù)據(jù)，螺桿型線數(shù)據(jù)的界面輸入方式包括原始點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入方式和方程輸入方式，方程的形式如下x＝(R+r)sint-esin(z2t)+Csin(s)y＝(R+r)cost-ecos(z2t)-Ccos(s)式中R、r——導(dǎo)圓和滾圓半徑；e——?jiǎng)狱c(diǎn)所在的發(fā)生圓半徑，即偏心距；C——等距圓半徑；z2——螺桿頭數(shù)；s——對(duì)原始齒形曲線作切線的斜角，s=arctansin(5t)f-cos(5t)-t;]]>t——角度參數(shù)，0≤t≤2π5.]]>然后利用曲線插值方法進(jìn)行螺桿的型面建模與光順處理，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
常用的曲線插值方法包括(1)阿基米德插補(bǔ)法標(biāo)準(zhǔn)阿基米德螺旋線方程為ρ＝αθ在數(shù)控機(jī)床上插補(bǔ)生成的阿基米德螺線方程為 式中α-常數(shù)；θ-極角。
(2)三次樣條函數(shù)插值法三次樣條插值函數(shù)定義為設(shè)[a，b]上有插值節(jié)點(diǎn)a≤x0＜x1＜…＜xn≤b，對(duì)應(yīng)函數(shù)值為y0，y1，…，yn，若函數(shù)滿足1)S(x)∈C2[a，b]；2)S(xi)＝y(tǒng)i，(i＝0，1，2，…，n)；3)S(x)在每個(gè)小區(qū)間[xi，xi+1](i＝0，1，2，…，n-1)上是三次多項(xiàng)式。
則稱S(x)為三次樣條插值函數(shù)。
三次樣條插值函數(shù)有兩種常用表達(dá)方式1)用型值點(diǎn)處的一階導(dǎo)數(shù)表示——m關(guān)系式；
2)用型值點(diǎn)處的二階導(dǎo)數(shù)表示——M關(guān)系式。
從三次樣條函數(shù)的定義可知，要想求出螺桿廓形的逼近函數(shù)S(x)，必須求出每個(gè)小區(qū)間[xi，xi+l](i＝0，1，2，…，n-1)內(nèi)的一個(gè)三次多項(xiàng)式，即需確定4個(gè)待定系數(shù)。由于共有n個(gè)區(qū)間，則共需要確定4n個(gè)系數(shù)。根據(jù)S(x)∈C2[a，b]，在節(jié)點(diǎn)xi(i＝0，1，2，…，n-1)處應(yīng)滿足連續(xù)性條件S(xi-0)＝S(xi+0)S′(xi-0)＝S′(xi+0)(i＝1，2，…，n-1)S″(xi-0)＝S″(xi+0)共有2n-2個(gè)條件，再加上S(x)滿足插值條件S(xi)＝y(tǒng)i(i＝0，1，2，…，n)，總共有4n-2個(gè)條件，要想唯一確定S(x)，還必須附加兩個(gè)條件，通常按具體問(wèn)題的物理要求在區(qū)間[a，b]的兩端點(diǎn)各給出一個(gè)約束條件，稱為邊界條件。常見(jiàn)的邊界條件有以下三種1)已知兩端點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)值，即S′(x0)＝m0，S′(xn)＝mn2)已知兩端點(diǎn)的二階導(dǎo)數(shù)值，即S″(x0)＝M0，S″(xn)＝Mn3)當(dāng)廓形是以T為周期的周期函數(shù)時(shí)，則要求擬合函數(shù)也是以T為周期的周期函數(shù)，此時(shí)有y0＝y(tǒng)n，這時(shí)邊界條件應(yīng)滿足S(x0+0)＝S(xn-0)S′(x0+0)＝S′(xn-0)S″(x0+0)＝S″(xn-0)這樣確定的樣條函數(shù)S(x)稱為周期樣條函數(shù)。
為了求出mi，設(shè)S(x)在[xi，xi+1](i＝0，1，2，…，n-1)上的表達(dá)式為S(x)=(x-xi+1)2[hi+2(x-xi)]hi3yi+(x-xi)2[hi+2(xi+1-x)]hi3yi+1+]]>(x-xi+1)2(x-xi)hi2mi+(x-xi)2(x-xi+1)hi2mi+1]]>式中hi——步長(zhǎng)，hi＝xi+1-xi；
mi——一階導(dǎo)數(shù)在節(jié)點(diǎn)處的函數(shù)值。
對(duì)S(x)求二次導(dǎo)數(shù)得S′′(x)=6x-2xi-4xi+1hi2mi+6x-4xi-2xi+1hi2mi+1+6(xi+xi+1-2x)hi3(yi+1-yi)]]>于是S′′(xi+0)=-4himi-2himi+1+6hi2(yi+1-yi)]]>同理，可得S″(x)在區(qū)間[xi-1，xi]上的表達(dá)式S′′(x)=6x-2xi-1-4xihi-12mi-1+6x-4xi-1-2xihi-12mi+6(xi-1+xi-2x)hi-13(yi-yi-1)]]>及S′′(xi-0)=2hi-1mi-1+4hi-1mi-6hi-12(yi-yi-1)]]>由條件S″(xi-0)＝S″(xi+0)(i＝1，2，…，n-1)可得mi-1hi-1+2(1hi-1+1hi)mi+mi+1hi=3(yi+1-yihi2+yi-yi-1hi-12),(i=1,2,···,n-1).]]>用1hi-1+1hi]]>除上式，并且注意到y(tǒng)i=fi,yi+1-yihi=f[xi,xi+1],]]>則上式可簡(jiǎn)化為λimi-1+2mi+μimi+1＝gi，(i＝1，2，…，n-1)。
式中λi=hihi-1+hi;]]>μi=hi-1hi-1+hi;]]>gi＝3(λif[xi-1，xi]+μif[xi，xi+1])(i＝1，2，…，n-1)。
上式是關(guān)于未知數(shù)m0，m1，…，mn的n-1個(gè)方程，若加上按螺桿廓形所確定的邊界條件M0、…、Mn，則得到兩端點(diǎn)的方程為 于是，用矩陣形式表示為
上式中的每個(gè)方程都包含三個(gè)mi，mi在力學(xué)上解釋為細(xì)梁在xi截面處的轉(zhuǎn)角，故稱為三轉(zhuǎn)角方程。
步驟三數(shù)控加工自動(dòng)編程從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取螺桿廓形數(shù)據(jù)及圓環(huán)形盤銑刀的參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)刀具與工件空間相切的條件(即法向量相同)和阿基米德插補(bǔ)法求出刀位點(diǎn)軌跡，然后進(jìn)行螺桿廓形的精度分析、干涉判定、動(dòng)態(tài)模擬仿真加工，檢驗(yàn)廓形的合理性，最終生成數(shù)控加工程序。
步驟四數(shù)控加工將自動(dòng)編程步驟中生成的數(shù)控加工程序傳送給運(yùn)動(dòng)控制單元，由驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)螺桿零件的數(shù)控加工。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的集成控制系統(tǒng)包括控制面板、CNC控制器、測(cè)量裝置、進(jìn)給伺服、伺服電機(jī)、變頻驅(qū)動(dòng)器、主軸電機(jī)、電氣回路裝置。CNC控制器包括運(yùn)動(dòng)控制單元、PLC(可編程控制器)單元和工業(yè)計(jì)算機(jī)三部分；測(cè)量裝置用于測(cè)量加工出來(lái)的工件外徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償；電氣回路裝置用于將主軸電機(jī)、伺服電機(jī)的狀態(tài)信號(hào)返回給PLC單元。
工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制單元讀取各電機(jī)的初始位置和速度、倍率，進(jìn)行顯示；控制面板通過(guò)PLC單元將信號(hào)傳遞給變頻驅(qū)動(dòng)器，變頻驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)工件加工，狀態(tài)信號(hào)通過(guò)電氣回路裝置返回到PLC單元，然后PLC單元再將信號(hào)反饋給運(yùn)動(dòng)控制單元和控制面板，最后反饋到工業(yè)計(jì)算機(jī)；運(yùn)動(dòng)控制單元將各個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)脈沖信號(hào)分別傳給進(jìn)給伺服，然后進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)將運(yùn)動(dòng)信號(hào)最終傳遞給機(jī)床；測(cè)量裝置將伺服電機(jī)返回的位置信號(hào)再送給進(jìn)給伺服，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，由運(yùn)動(dòng)控制單元將伺服電機(jī)的位置返回給工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是①PC機(jī)模塊可兼容所有PC機(jī)附件，PC機(jī)的一切優(yōu)勢(shì)都可以充分利用。②驅(qū)動(dòng)控制模塊通過(guò)總線與CPU及其它組成部分高速通信，執(zhí)行全部的實(shí)時(shí)控制任務(wù)。③真正實(shí)現(xiàn)了螺旋曲面的設(shè)計(jì)、自動(dòng)編程、加工過(guò)程控制三個(gè)環(huán)節(jié)的集成。


圖1為本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)控制流程圖；
圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)控制流程圖如圖1所示。若已有螺桿零件的數(shù)控加工程序，則可進(jìn)入數(shù)控控制模塊直接進(jìn)行零件的數(shù)控加工操作，否則進(jìn)入螺桿型線設(shè)計(jì)與數(shù)控加工自動(dòng)編程模塊進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)，自動(dòng)生成數(shù)控加工程序后，再進(jìn)入數(shù)控控制模塊進(jìn)行零件的數(shù)控加工操作。
本發(fā)明方法中數(shù)據(jù)的輸入方式包括原始點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入方式和方程輸入方式，以下為具體實(shí)施例①原始點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入方式以某型螺桿為例，輸入的基本參數(shù)數(shù)據(jù)為螺桿為5頭，左旋，導(dǎo)程650mm，大徑102.0mm，小徑74.0mm，盤銑刀直徑為Φ290mm，刀尖角為35°，刀尖圓弧半徑為1.2mm。
運(yùn)用空間嚙合理論及微分幾何、曲線擬合方法進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的計(jì)算，完成廓形設(shè)計(jì)，然后利用高級(jí)語(yǔ)言強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算和圖形仿真功能對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、仿真等工作。
輸入的原始點(diǎn)數(shù)據(jù)為……42.897930 10.86819542.808743 10.91241642.720615 10.95619742.633408 10.99962042.546986 11.04276842.461231 11.08571342.376034 11.12852442.291294 11.17126242.206913 11.21398542.122814 11.25674942.038918 11.299603……自動(dòng)形成的數(shù)控程序?yàn)椤璑200 X-1.397 C 1.593 F 220N210 X-1.283 C 1.747 F 230N220 X-1.196 C 2.034 F 240N230 X-1.057 C 2.288 F 250N240 X-0.877 C 2.467 F 260N250 X-0.725 C 2.772 F 270N260 X-0.523 C 3.023 F 280N270 X-0.288 C 3.192 F 290N280 X-0.052 C 2.004 F 300N290 X 0.052 C 2.004 F 300N300 X 0.288 C 3.192 F 290……②方程輸入方式
以某型螺桿為例，輸入的基本參數(shù)為螺桿為5頭，左旋，大徑Φ103.4mm，小徑Φ73.4mm，導(dǎo)程650mm，其它參數(shù)同上。
輸入的螺桿端截面廓形方程為x＝(R+r)sint-esin(z2t)+Csin(s)y＝(R+r)cost-ecos(z2t)-Ccos(s)式中參數(shù)的含義同前。
自動(dòng)形成的數(shù)控程序?yàn)椤璑180 X 0.008 C 0.579 F 421N185 X 0.257 C 3.427 F 422N190 X 0.590 C 3.150 F 428N195 X 0.978 C 3.136 F 443N200 X 1.145 C 2.491 F 466N205 X 1.491 C 2.362 F 498N210 X 1.746 C 2.063 F 544N215 X 1.639 C 1.523 F 602N220 X 2.213 C 2.088 F 658N225 X 1.072 C 1.393 F 635……將上述兩種方式獲得的數(shù)控加工程序傳送給運(yùn)動(dòng)控制單元，由驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)螺桿零件的數(shù)控加工。
如圖2所示，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的控制系統(tǒng)包括控制面板、工業(yè)計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制單元、測(cè)量裝置、進(jìn)給伺服、伺服電機(jī)、變頻驅(qū)動(dòng)器、主軸電機(jī)、電氣回路裝置。
啟動(dòng)工業(yè)計(jì)算機(jī)后，工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制單元讀取各電機(jī)的初始位置、速度和倍率；控制面板通過(guò)PLC單元掃描輸入輸出口狀態(tài)，進(jìn)行初始設(shè)置。加工過(guò)程中，工業(yè)計(jì)算機(jī)將自動(dòng)編程模塊生成的數(shù)控程序傳給運(yùn)動(dòng)控制單元，由運(yùn)動(dòng)控制單元將各個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)脈沖信號(hào)分別傳給進(jìn)給伺服，然后進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)將運(yùn)動(dòng)信號(hào)最終傳遞給機(jī)床；測(cè)量裝置將伺服電機(jī)返回的位置信號(hào)再送給進(jìn)給伺服，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，由運(yùn)動(dòng)控制單元將伺服電機(jī)的位置返回給工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄；控制面板通過(guò)PLC單元將信號(hào)傳遞給變頻驅(qū)動(dòng)器，變頻驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)工件加工，狀態(tài)信號(hào)通過(guò)電氣回路裝置、PLC單元返回給工業(yè)計(jì)算機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一參數(shù)輸入，由工業(yè)計(jì)算機(jī)輸入基本參數(shù)，包括圓環(huán)形盤銑刀的直徑、刀尖角、刀尖圓弧半徑、螺桿截面型線、頭數(shù)、旋向、導(dǎo)程，以及編程控制精度、銑頭安裝位置，存入數(shù)據(jù)庫(kù)中；步驟二廓形設(shè)計(jì)與計(jì)算，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取或由界面輸入基本參數(shù)數(shù)據(jù)，然后利用曲線插值方法進(jìn)行螺桿的型面建模與光順處理，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中；步驟三數(shù)控加工自動(dòng)編程，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取螺桿廓形數(shù)據(jù)及圓環(huán)形盤銑刀的參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)刀具與工件空間相切的條件即法向量相同和阿基米德插補(bǔ)法求出刀位點(diǎn)軌跡，然后進(jìn)行螺桿廓形的精度分析、干涉判定、動(dòng)態(tài)模擬仿真加工，檢驗(yàn)廓形的合理性，最終生成數(shù)控加工程序；步驟四數(shù)控加工，將自動(dòng)編程步驟中生成的數(shù)控加工程序傳送給運(yùn)動(dòng)控制單元，由驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)螺桿零件的數(shù)控加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法，其特征在于所述步驟二中，螺桿型線數(shù)據(jù)的界面輸入方式包括原始點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入方式和方程輸入方式，方程的形式如下x＝(R+r)sint-esin(z2t)+Csin(s)y＝(R+r)cost-ecos(z2t)-Ccos(s)式中R、r——導(dǎo)圓和滾圓半徑，e——?jiǎng)狱c(diǎn)所在的發(fā)生圓半徑，即偏心距，C——等距圓半徑，z2——螺桿頭數(shù)，s——對(duì)原始齒形曲線作切線的斜角，s=arctansin(5t)f-cos(5t)-t,]]>t——角度參數(shù)，0≤t≤2π5.]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法，其特征在于所述步驟二中的曲線插值方法包括(1)阿基米德插補(bǔ)法標(biāo)準(zhǔn)阿基米德螺旋線方程為ρ＝αθ在數(shù)控機(jī)床上插補(bǔ)生成的阿基米德螺線方程為 式中α-常數(shù)；θ-極角；(2)三次樣條函數(shù)插值法三次樣條插值函數(shù)定義為設(shè)[a，b]上有插值節(jié)點(diǎn)a≤x0＜x1＜…＜xn≤b，對(duì)應(yīng)函數(shù)值為y0，y1，…，yn，若函數(shù)滿足1)S(x)∈C2[a，b]，2)S(xi)＝y(tǒng)i(i＝0，1，2，…，n)，3)S(x)在每個(gè)小區(qū)間[xi，xi+1](i＝0，1，2，…，n-1)上是三次多項(xiàng)式，則稱S(x)為三次樣條插值函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法，其特征在于采用三次樣條函數(shù)插值法獲得的兩端點(diǎn)的方程為 則用矩陣形式表示為 其中hi——步長(zhǎng)，hi＝xi+1-xi，mi——一階導(dǎo)數(shù)在節(jié)點(diǎn)處的函數(shù)值，λi=hihi-1+hi,]]>μi=hi-1hi-1+hi;]]>上式中的每個(gè)方程都包含三個(gè)mi，mi在力學(xué)上解釋為細(xì)梁在xi截面處的轉(zhuǎn)角，故稱為三轉(zhuǎn)角方程。
5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的螺旋曲面數(shù)控系統(tǒng)包括控制面板、CNC控制器、測(cè)量裝置、進(jìn)給伺服、伺服電機(jī)、變頻驅(qū)動(dòng)器、主軸電機(jī)、電氣回路裝置；CNC控制器包括運(yùn)動(dòng)控制單元、PLC單元和工業(yè)計(jì)算機(jī)三部分；測(cè)量裝置用于測(cè)量加工出來(lái)的工件外徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償；電氣回路裝置用于將主軸電機(jī)、伺服電機(jī)的狀態(tài)信號(hào)返回給PLC單元；工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制單元讀取各電機(jī)的初始位置和速度、倍率，進(jìn)行顯示；控制面板通過(guò)PLC單元將信號(hào)傳遞給變頻驅(qū)動(dòng)器，變頻驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)工件加工，狀態(tài)信號(hào)通過(guò)電氣回路裝置返回到PLC單元，然后PLC單元再將信號(hào)反饋給運(yùn)動(dòng)控制單元和控制面板，最后反饋到工業(yè)計(jì)算機(jī)；運(yùn)動(dòng)控制單元將各個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)脈沖信號(hào)分別傳給進(jìn)給伺服，然后進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)將運(yùn)動(dòng)信號(hào)最終傳遞給機(jī)床；測(cè)量裝置將伺服電機(jī)返回的位置信號(hào)再送給進(jìn)給伺服，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，由運(yùn)動(dòng)控制單元將伺服電機(jī)的位置返回給工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄。
全文摘要
螺旋曲面數(shù)控包絡(luò)銑削方法及其集成控制系統(tǒng)，一種數(shù)控機(jī)床的控制技術(shù)。該方法包括參數(shù)輸入，由工業(yè)計(jì)算機(jī)輸入基本參數(shù)，存入數(shù)據(jù)庫(kù)；廓形設(shè)計(jì)與計(jì)算，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取或由界面輸入基本參數(shù)數(shù)據(jù)，然后利用曲線插值方法進(jìn)行螺桿的型面建模與光順處理，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)控加工自動(dòng)編程，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取參數(shù)數(shù)據(jù)，求出刀位點(diǎn)軌跡并經(jīng)過(guò)分析、仿真、檢驗(yàn)等，生成數(shù)控加工程序；數(shù)控加工，將數(shù)控加工程序傳送給運(yùn)動(dòng)控制單元，由驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工；其集成控制系統(tǒng)包括控制面板、CNC控制器、測(cè)量裝置、進(jìn)給伺服、伺服電機(jī)、變頻驅(qū)動(dòng)器、主軸電機(jī)、電氣回路裝置。本發(fā)明真正實(shí)現(xiàn)了螺旋曲面的設(shè)計(jì)、自動(dòng)編程、加工過(guò)程控制三個(gè)環(huán)節(jié)的集成。
文檔編號(hào)G05B19/4097GK1621984SQ20041008285
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者王可, 陳欣, 付玉升, 孫興偉 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)