一种多形变铸件修磨摆仰控制方法

摘要

一种多形变铸件修磨摆仰控制方法。通过摆仰控制系统配合实现。系统由比较、摆仰程序控制计算、摆仰参数控制计算、加法器、摆仰信号放大、摆仰执行和摆仰信号检测变换环节构成。加工程序给出的摆仰程序给定信号经摆仰程序控制计算环节处理成为摆仰程序控制信号；初始设置给出的摆仰角给定信号经比较器与摆仰角度反馈信号比较得出摆仰角偏差信号；摆仰角偏差信号经摆仰参数控制计算环节处理成为摆仰参数控制信号；摆仰程序控制信号和摆仰参数控制信号在加法器中相加，得出摆仰控制信号；摆仰控制信号经摆仰信号放大环节放大成为摆仰驱动信号；摆仰驱动信号在摆仰执行环节转换为摆仰角度；经摆仰信号检测变换环节转换，摆仰角度成为摆仰角度反馈信号。

主权项

一种多形变铸件修磨摆仰控制方法，通过应用多形变铸件修磨加工装置及其系统软件来实现；其特征是：多形变铸件修磨加工装置的加工部机构C执行以摆仰角度b_o、旋摆角度r_o修磨工件B的任务；旋摆角度r_o以逆时针箭头标注正向；砂轮边沿柱侧面有效打磨推进量⊿G按砂轮边沿柱侧面紧实接触工件弯曲段凸面的最小打磨推进量计算，可根据工件号和所选砂轮规格确定；第一弯曲段轴心线圆心O₁作为进给动点，通过水平进给初始位参考值H₀和垂直进给初始位参考值V₀测度，相对加工自由度基准直角坐标系原点O，依据工件结构视图，相对加工自由度基准直角坐标系原点O和基准直角坐标系纵轴y，利用砂轮边沿柱侧面有效打磨推进量⊿G、砂轮半径R_G、加工进深H、加工摆长R，和第一弯曲段轴心线圆心O₁、第一弯曲段与第二弯曲段圆心距R_O、第二弯曲段轴心线圆心O₂相对直角坐标系xOy的进给值，可计算确定摆仰角度b_o、旋摆角度r_o的给定值和程序给定值；多形变铸件修磨加工装置通过各自由度控制系统的控制执行环节及工作电源，将软、硬件结合并支撑运行；总控开关KC为按钮操作接触器，用来将380V三相交流电接入多形变铸件修磨加工装置；A、B和C相线路通过摆仰驱动断路器S_b与圈摆仰驱动电机驱动器Dr_b连接；其中一相线路通过电源组断路器S_U接入计算机工作电源组UPS；零线直接接入圈摆仰驱动电机驱动器Dr_b和计算机工作电源组UPS；圈摆仰驱动电机驱动器Dr_b由摆仰驱动信号b_D控制驱动；圈摆仰驱动电机驱动器Dr_b为永磁伺服电机专用AC/DC/AC‑SPWM三相驱动电路模块；工控计算机ICC为本多形变铸件修磨加工装置的控制核心和软件载体；工控计算机ICC的计算机工作电源组UPS为多组直流输出电源装置；多形变铸件修磨系统软件包括进给子系统和打磨子系统；进给子系统包括水平进给部和垂直进给部；打磨子系统包括砂轮部、圈摆仰部、盘旋摆部和喷淋部；多形变铸件修磨加工圈摆仰控制系统由比较器摆仰程序控制计算环节C_bP、摆仰参数控制计算环节C_b、加法器摆仰信号放大环节A_b、摆仰执行环节M_b和摆仰信号检测变换环节Tr_b构成；由加工程序给出的摆仰程序给定信号b_P,经摆仰程序控制计算环节C_bP处理，成为摆仰程序控制信号b₁；同时，由初始设置计算给出的摆仰角给定信号b_R，经比较器与摆仰角度反馈信号b_f比较，得出摆仰角偏差信号⊿b；经摆仰参数控制计算环节C_b处理，摆仰角偏差信号⊿b成为摆仰参数控制信号b₂；摆仰程序控制信号b₁和摆仰参数控制信号b₂在加法器中相加，得出摆仰控制信号b；经摆仰信号放大环节A_b放大，摆仰控制信号b成为摆仰驱动信号b_D；在摆仰执行环节M_b，摆仰驱动信号b_D转换为摆仰角度b_o；经摆仰信号检测变换环节Tr_b转换，摆仰角度b_o又成为摆仰角度反馈信号b_f；圈摆仰驱动电机由圈摆仰驱动电机驱动器Dr_b以三相正弦电流驱动运行；圈摆仰驱动电机通过其外转子上同轴装配、带动的圈摆仰传动齿轮，带动摆仰杆产生摆仰角度b_o；圈摆仰驱动电机、圈摆仰传动齿轮和摆仰杆构成了摆仰执行环节M_b将摆仰驱动信号b_D转换为摆仰角度b_o；计算机工作电源组UPS的12V输出线引出作为驱动电路工作电源正极端E_N，‑12V输出线引出作为驱动电路工作电源负极端E_P，5V输出线引出作为控制电路工作电源正极端E_SP，‑5V输出线引出作为控制电路工作电源负极端E_SN；运行时，多形变铸件修磨系统在总体上将拟加工工件结构参数、图纸数据、加工程序、全局变量和局部变量，按水平进给、垂直进给、圈摆仰、盘旋摆自由度进行分解、分配；向水平进给部、垂直进给部、圈摆仰部、盘旋摆部和砂轮部下达对应局部参数、数据、指令；同时接收水平进给、垂直进给、圈摆仰、盘旋摆和砂轮磨损各进程、状态反馈数据；并在总体上同步控制水平进给、垂直进给、圈摆仰、盘旋摆各部数据流和运行节骤。