[發明專利]一種適用于伺服轉塔沖床的靜音加工控制方法

有效

• 申請號: 201410119619.4
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103870655A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 包曉磊;吳波
• 申請（專利權）人: 南京埃斯頓自動化股份有限公司;南京埃爾法電液技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及伺服電機的曲線規劃技術，尤其涉及一種適用于伺服轉塔沖床的靜音加工控制方法，屬于伺服控制技術領域。

背景技術

在鈑金加工領域，數控轉塔沖床有著較為廣泛的應用。傳統的數控轉塔沖床大多使用液壓技術，隨著交流大功率伺服技術的發展，以及人們對節能環保、便于維護等意識的加強，伺服轉塔沖床得到了越來越多的應用。伺服系統有著響應快、定位精度高等特點，為實現對沖頭在整個沖程中的控制奠定了技術基礎。

數控機床在工作時會不可避免的產生一些噪聲，這些噪聲嚴重干擾了工作環境，影響工作效率，降低工作品質，甚至危害人體健康。伺服轉塔沖床的噪音主要來自于沖頭與板材的撞擊、機床振動、模具本身等方面。當加工板材越厚，伺服剛性設置越大時，沖頭與板材的撞擊以及機床振動所發出的噪聲就越明顯。通過對沖壓曲線進行規劃則可以有效的降低上述原因引起的噪音。

在伺服轉塔沖床剛剛接觸加工板材或者在伺服轉塔沖床運行過程中出現劇烈振動（如突然減速或者加速）時，就會產生較大噪音。所以，伺服轉塔沖床靜音加工的工藝曲線的構造函數需滿足如下條件：速度變化連續；加速度變化連續；起始點和結束點的速度為零；起始點和結束點的加速度為零。根據加速度連續可知，構造函數至少需要二次可導，同時考慮到算法的運算量，三次樣條曲線則能滿足上述要求。但是根據三次樣條曲線的邊界條件可知，無法同時滿足起始點和結束點的速度和加速度都為零，因此需要對三次樣條曲線進行改進。

發明內容

本發明公開了一種適用于伺服轉塔沖床的靜音加工控制方法，解決了伺服轉塔沖床在工作時噪音較大的問題，實現伺服轉塔沖床的靜音加工。

本發明的發明原理為：

第一步：構造沖頭加速度函數，構造方法如下：

設t_j(j＝1,2...n)為在沖頭的第j個加工工藝控制點的沖頭運行時間，S(t)為沖頭位置函數，沖頭在加工工藝控制點的位置已知，設S(t_j)＝y_j(j＝1,2...n)；設S(t)在[t_j,t_j+1](j＝1,2...n-1)為不高于三次的多項式，則沖頭加速度函數S″(t)在[t_j,t_j+1](j＝1,2...n-1)為一次多項式或常數；設S″(t)在[t_j,t_j+1](j＝1,2...n-1)兩端點上的值為S″(t_j)＝M_j，S″(t_j+1)＝M_j+1，則S″(t)的表達式可以寫為：

S′′(t)=tj+1-thjMj+t-tjhjMj+1,]]>其中h_j＝t_j+1-t_j，t∈[t_j,t_j+1]，(j＝1,2...n-1)??（1）

公式（1）中，只需求出M_j和M_j+1即可得出沖頭加速度函數；

第二步：構造沖頭速度函數與位置函數，構造方法為：