[發明專利]一種多形變鑄件修磨垂直進給控制方法

有效

• 申請號: 201610908094.1
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN106625089B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 茅正沖;屈百達;黃艷芳
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B24B9/04
• 分類號: B24B9/04;B24B41/02;B24B47/20;B24B47/12;B24B55/00;B24B51/00;B24B41/06
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

1.一種多形變鑄件修磨垂直進給控制方法，通過應用多形變鑄件修磨加工裝置的進給部及其系統軟件的垂直進給部來實現；其特征是：

多形變鑄件修磨加工裝置由進給部、加工部和基座部構成；多形變鑄件修磨加工裝置的進給部機構A執行所夾持工件B的以水平進給位移量h_o、垂直進給位移量v_o進給的任務；進給部機構A夾持部按工件B的規格，配有一號工件卡口①、二號工件卡口②、三號工件卡口③和四號工件卡口④；多形變鑄件修磨加工裝置的加工部機構C執行以擺仰角度b_o、旋擺角度r_o修磨工件B的任務；水平進給位移量h_o、垂直進給位移量v_o和擺仰角度b_o均以箭頭標注正向；旋擺角度r_o以逆時針箭頭標注正向；砂輪邊沿柱側面有效打磨推進量⊿G按砂輪邊沿柱側面緊實接觸工件彎曲段凸面的最小打磨推進量計算，根據工件號和所選砂輪規格確定；第一彎曲段軸心線圓心O₁作為進給動點，通過水平進給初始位參考值H₀和垂直進給初始位參考值V₀測度，相對加工自由度基準直角坐標系原點O，依據工件結構視圖，分別以基準直角坐標系橫軸x和基準直角坐標系縱軸y的坐標值，計算確定水平進給位移量h_o和垂直進給位移量v_o的初始給定值；依據工件結構視圖，相對加工自由度基準直角坐標系原點O和基準直角坐標系縱軸y，利用砂輪邊沿柱側面有效打磨推進量⊿G、砂輪半徑R_G、加工進深H、加工擺長R，和第一彎曲段軸心線圓心O₁、第一彎曲段與第二彎曲段圓心距R_O、第二彎曲段軸心線圓心O₂相對直角坐標系xOy的進給值，計算確定擺仰角度b_o、旋擺角度r_o的給定值和程序給定值；進而，計算確定水平進給位移量h_o和垂直進給位移量v_o的后續給定值；

多形變鑄件修磨加工裝置通過各自由度控制系統的控制執行環節及工作電源，將軟、硬件結合并支撐運行；總控開關KC為按鈕操作接觸器，用來將380V三相交流電接入多形變鑄件修磨加工裝置；A、B和C相線路分別通過垂直驅動斷路器S_r與渦輪驅動電機驅動器Dr_v連接；其中一相線路通過電源組斷路器S_U接入計算機工作電源組UPS；零線直接接入渦輪驅動電機驅動器Dr_v和計算機工作電源組UPS；渦輪驅動電機驅動器Dr_v由垂直進給驅動信號v_D控制驅動；渦輪驅動電機驅動器Dr_v永磁伺服電機專用AC/DC/AC-SPWM三相驅動電路模塊；工控計算機ICC為本多形變鑄件修磨加工裝置的控制核心和軟件載體；工控計算機ICC的計算機工作電源組UPS為多組直流輸出電源裝置；

多形變鑄件修磨系統軟件包括進給子系統和打磨子系統；進給子系統包括水平進給部和垂直進給部；打磨子系統包括砂輪部、圈擺仰部、盤旋擺部和噴淋部；

垂直進給部也由自己的參數處理、程序處理、數據計算和數據存儲模塊組成；

多形變鑄件修磨加工垂直進給控制系統由經比較器垂直進給控制計算環節C_v、垂直進給放大環節A_Ev、垂直進給執行環節M_v和垂直進給信號檢測變換環節Tr_v構成；由加工程序或初始設置計算給出的垂直進給給定信號v_R，經比較器與垂直進給反饋信號v_f比較，得出垂直進給偏差信號⊿v；在垂直進給控制計算環節C_v，垂直進給偏差信號⊿v轉換為垂直進給控制信號v；經垂直進給放大環節A_Ev放大，垂直進給控制信號v成為垂直進給驅動信號v_D；在垂直進給執行環節M_v，垂直進給驅動信號v_D轉換為垂直進給位移量v_o；經垂直進給信號檢測變換環節Tr_v轉換，垂直進給位移量v_o又成為垂直進給反饋信號v_f；

渦輪驅動電機由渦輪驅動電機驅動器Dr_v以三相正弦電流驅動運行；渦輪驅動電機（25.1）同軸帶動垂直進給渦輪驅動機構通過垂直進給傳動齒條，帶動進給部垂直動體產生垂直進給位移量v_o；渦輪驅動電機、垂直進給渦輪驅動機構、垂直進給傳動齒條和進給部垂直動體構成了垂直進給執行環節M_v，將垂直進給驅動信號v_D轉換為垂直進給位移量v_o；計算機工作電源組UPS的12V輸出線引出作為驅動電路工作電源正極端E_N，-12V輸出線引出作為驅動電路工作電源負極端E_P，5V輸出線引出作為控制電路工作電源正極端E_SP，-5V輸出線引出作為控制電路工作電源負極端E_SN；

運行時，多形變鑄件修磨系統在總體上將擬加工工件結構參數、圖紙數據、加工程序、全局變量和局部變量，按水平進給、垂直進給、圈擺仰、盤旋擺自由度進行分解、分配；向水平進給部、垂直進給部、圈擺仰部、盤旋擺部和砂輪部下達對應局部參數、數據、指令；同時接收水平進給、垂直進給、圈擺仰、盤旋擺和砂輪磨損各進程、狀態反饋數據；并在總體上同步控制水平進給、垂直進給、圈擺仰、盤旋擺各部數據流和運行節驟。