一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)，屬于自動化設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)裝備，它關(guān)系到國家發(fā)展的戰(zhàn)略地位。因此，立足國內(nèi)實(shí)際，加速發(fā)展具有較強(qiáng)競爭能力的國產(chǎn)高精度數(shù)控機(jī)床，不斷擴(kuò)大市場占有率，逐步收復(fù)失地，便成為我國數(shù)控機(jī)床研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。然而，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)比較簡單，對于復(fù)雜曲面加工精度不高。
[0003]為此，設(shè)計一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)，引入新型軌跡控制算法和控制方式，使控制更加精確，提高了加工精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)，包括:位移傳感器、刀具、伺服電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動裝置、RS485總線、485總線接口、PC、加工臺、夾具、電源，其特征在于:數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式在PC機(jī)內(nèi)部完成，首先生成加工路徑，再根據(jù)加工臺上的位移傳感器采集的每個加工坐標(biāo)，與計算的路徑比較，進(jìn)行校正和糾偏；PC機(jī)為控制部分，加工工作在加工臺上完成，在工作臺上安裝有夾具，使用夾具將待加工零件固定在工作臺上；在工作臺上安裝有刀具，刀具上安裝有三組位移傳感器，位移傳感器通過RS485總線和485總線接口連接PC機(jī)，位移傳感器采集每個加工的坐標(biāo)，通過RS485總線和485總線接口發(fā)送給PC機(jī)，PC機(jī)與計算的路徑比較，進(jìn)行校正和糾偏；PC機(jī)連接485總線接口，485總線接口通過RS485總線連接著三組電機(jī)驅(qū)動裝置，三組電機(jī)驅(qū)動裝置連接著三組伺服電機(jī)，三組伺服電機(jī)和刀具相連，PC可以根據(jù)計算的加工路徑給出三組驅(qū)動信號，驅(qū)動伺服電機(jī)運(yùn)動，伺服電機(jī)進(jìn)而控制刀具的運(yùn)動，通過校正生成的加工路徑和位移傳感器采集的加工坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)，供電部分為電源。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:使用新型軌跡控制算法PC-BASE架構(gòu)，并引入閉環(huán)控制，使控制更加精確，提高了加工精度。
【附圖說明】
[0007]圖1為新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。
[0009]圖1中，I一加工臺、2—位移傳感器、3—刀具、4一夾具、5 —電源、6 —RS485總線、7—PC,8—485總線接口、9一電機(jī)驅(qū)動裝置、10—伺服電機(jī)。
[0010]數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)的加工臺I為加工場所，PC7為軌跡生成和控制單元。加工臺I上運(yùn)動主體為三個組伺服電機(jī)10，用于控制刀具3在三個方向的運(yùn)動，刀具3用來加工零件，夾具4用來夾持待加工零件。PC7內(nèi)部裝可以生成加工路徑，并可以與位移傳感器2采集的加工坐標(biāo)比較，從而進(jìn)行校正和糾偏。PC7通過RS485總線6和485總線接口 8給出三組驅(qū)動信號到電機(jī)驅(qū)動裝置9，電機(jī)驅(qū)動裝置9可以驅(qū)動三組伺服電機(jī)10運(yùn)動。電源5給加工臺I工作提供能量。
[0011]數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)在PC7內(nèi)部完成，它為控制部分，加工工作在加工臺I上完成。位移傳感器2、刀具3、伺服電機(jī)10、電機(jī)驅(qū)動裝置9、RS485總線6、485總線接口 8、夾具4及電源5均安裝在加工臺I上，位移傳感器2、伺服電機(jī)10、電機(jī)驅(qū)動裝置9均有三組。位移傳感器2通過RS485總線6和485總線接口 8連接PC7，485總線接口 8通過RS485總線6連接著電機(jī)驅(qū)動裝置9，電機(jī)驅(qū)動裝置9連接著伺服電機(jī)10，伺服電機(jī)10和刀具3相連。
[0012]用戶使用數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)時，首先在PC7內(nèi)根據(jù)加工零件CAD/CAM圖紙的特征，選擇生成復(fù)雜曲面的STL文件；根據(jù)STL模型里的三角面片在分層方向上的跨度進(jìn)行分層；根據(jù)三角面片的每條邊和多個切平面相切，推導(dǎo)出每條邊與切平面焦點(diǎn)的增量公式，求出交點(diǎn)；利用三角面片的連續(xù)性找出每個切片交點(diǎn)集合中在垂直分層方向上坐標(biāo)的最小值，進(jìn)行搜索，若找到同一個三角面片的另一個交點(diǎn)則連續(xù)如此下去得到切平面輪廓，最終得到加工路徑。用夾具4將待加工零件固定在工作臺I上，然后，使用位移傳感器2采集每個加工的坐標(biāo)，與計算的路徑比較，進(jìn)行校正和糾偏。PC7可以根據(jù)計算的加工路徑給出三組驅(qū)動信號，驅(qū)動伺服電機(jī)10運(yùn)動，伺服電機(jī)10進(jìn)而控制刀具3的運(yùn)動，通過校正生成的加工路徑和位移傳感器2采集的加工坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)。
[0013]本實(shí)用新型提供了一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)，設(shè)計合理，通信方便、具有操作簡單、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)比較簡單，對于復(fù)雜曲面加工精度不高的問題，本裝置市場潛力大，可以在市場上進(jìn)行推廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)，包括:位移傳感器、刀具、伺服電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動裝置、RS485總線、485總線接口、PC、加工臺、夾具、電源，其特征在于:數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式在PC機(jī)內(nèi)部完成，首先生成加工路徑，再根據(jù)加工臺上的位移傳感器采集的每個加工坐標(biāo)，與計算的路徑比較，進(jìn)行校正和糾偏；PC機(jī)為控制部分，加工工作在加工臺上完成，在工作臺上安裝有夾具，使用夾具將待加工零件固定在工作臺上；在工作臺上安裝有刀具，刀具上安裝有三組位移傳感器，位移傳感器通過RS485總線和485總線接口連接PC機(jī)，位移傳感器采集每個加工的坐標(biāo)，通過RS485總線和485總線接口發(fā)送給PC機(jī)，PC機(jī)與計算的路徑比較，進(jìn)行校正和糾偏；PC機(jī)連接485總線接口，485總線接口通過RS485總線連接著三組電機(jī)驅(qū)動裝置，三組電機(jī)驅(qū)動裝置連接著三組伺服電機(jī)，三組伺服電機(jī)和刀具相連，PC可以根據(jù)計算的加工路徑給出三組驅(qū)動信號，驅(qū)動伺服電機(jī)運(yùn)動，伺服電機(jī)進(jìn)而控制刀具的運(yùn)動，通過校正生成的加工路徑和位移傳感器采集的加工坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)，供電部分為電源。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)，包括：位移傳感器、刀具、伺服電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動裝置、RS485總線、485總線接口、PC、加工臺、夾具、電源。本實(shí)用新型提供了一種新型數(shù)控機(jī)床軌跡控制系統(tǒng)，設(shè)計合理，通信方便、具有操作簡單、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)比較簡單，對于復(fù)雜曲面加工精度不高的問題，本裝置市場潛力大，可以在市場上進(jìn)行推廣。
【IPC分類】B23Q15/00
【公開號】CN205111454
【申請?zhí)枴緾N201520782818
【發(fā)明人】郭敏強(qiáng)
【申請人】郭敏強(qiáng)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月10日