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電火花小孔機加工對數控系統要求(下)
 (1)預測合理加減速程序段

  在運动質量一定的條件下推力與加速度成正比即F=ma。對于直線電機驅动的機床所能达到的加速度amax與機床運动部件的質量和直線電機的推力有關,對于回轉伺服驅动的機床與折算到電機軸的轉动慣量和電機扭矩有關。

  數控系統在加減速預處理時必須考慮機床所能达到的最大加速度,同時必須考慮機床平穩運行的加速度變化率,才能機床的保證动态精度。

  (2)高速加工前瞻處理的一般要求

  2.1由于多段預測計算複雜,插補和預處理最好二個CPU并列處理,保證數據連續性、實時性。

  2.2插補時前饋控制減小加速度、摩擦變化等引起的誤差。

  2.3機床結構設計中工件最好不动,各軸慣量一定,使控制簡化,參數最優。

  2.4合理采用新傳动元件(如直線電機)增大各軸允許加速度及加速度變化率,可減小預測程序段數,提高運行效率。

  2.5采用大容量NC代碼儲存器(40G以上)或高速傳輸方式(如速度大于10M的以太網,采用TCP/IP通訊協議)避免一般傳輸引起的數據饑餓現象。

  5、要求系統對高速采樣截尾誤差的精确預估以保證系統運行的平穩性

  在多坐标高速采樣插補中,由于采樣插補周期很短,而反饋光栅的分辨率有限,因此在低速運行時有的坐标軸可能幾十個采樣周期才有一個位置脈沖,不管運行速度如何,在高速采樣的任何時刻,脈沖的采樣截尾誤差相對于實時采樣速度、位置的變化量都比較大,不能忽略。例如:系統的采樣周期0.1ms,系統在當前采樣周期計數器的脈沖數为1002,上一采樣周期为1000,一般認为電機在0.1ms内移动2個脈沖,但電機的實際移动量可能是2到3個脈沖之間,所以在控制系統中根據采樣曆史數據對當前采樣截尾誤差的精确估算,對高速采樣系統運行的动态平穩性、精确性具有重要的意義。

  6、後言

  對于高速高精度電火花小孔機的運动控制,縮短采樣周期,提高插補精度是前提。同樣,由于機床允許的加速度及加速度變化率的限制,要保證機床運行的平穩性及动态的精度,足夠數量程序段的前瞻處理優化也是必不可少的。同時,在密集數據處理中不能有數據傳輸瓶頸,預處理時間要短,從而保證機床連續地高速運行。有了这些基礎,通過伺服前饋控制才能減小跟蹤誤差,在保證高精度的前提下實現高速加工。

 

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發布時間:2012/2/23 13:33:03 點擊率:2683 [返回上一頁]
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