功率預測的數(shù)控加工中心粗車過程中進給系統(tǒng)調(diào)速模型
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：引言粗車是一種對毛坯進行簡單加工或初級加工的工藝過程，其主要目的是切除毛坯余量，加工效率是其關(guān)注的重點，因此，在粗加工時_般都設定盡可能大的進給量和切削深度，以便在盡可能短的時間內(nèi)切除盡可能多的切屑，對于普通加工中心而言，粗車主要由操作者依據(jù)作業(yè)工藝,憑經(jīng)驗完成作業(yè)任務。但是，對于精工加工中心而言，其加工過程及工藝參數(shù)是按照程序設定值進行工作的。一旦程序編制完成，精工加工中心在切削作業(yè)中就按照設定好的工藝參數(shù)以恒定的進給速度進行切削。在程序編制的過程中，因為要避免切削過載對刀具、工件和加工中心產(chǎn)生破壞，須按照負荷上限區(qū)間的工況選擇加工參數(shù)。但是，在整個切削作業(yè)中，切削量處于切削深度上限這種工況一般只占整個工序的5% [1] [2] *左右，而進給速度卻_直按照程序設定值進行工作，這就極大的降低了加工效率1。在作業(yè)較多、加工批量較大的情況下，加工效率低的問題就顯得尤為突出。為了解決此類問題，國內(nèi)外的眾多學者和企業(yè)進行了廣泛的研究。劉衛(wèi)u以最大主功率為主要約束條件，按照用戶設定的優(yōu)化參數(shù)自動調(diào)整不同加工段的進給速度來保持恒定最大主功率狀態(tài)，從而使單位時間內(nèi)的材料切除量最大，任斐等131建立了一種切削力預測模型，該模型可以有助于提高加工效率。陳曉兵等111針對采用恒定進給速度加工效率不高問題，研究了基于分段刀軌加減速過渡的進給速度優(yōu)化方法。王虎奇等s針對五軸加工中因刀具的進給速度選擇不當會影響加工表面質(zhì)量等問題，提出一種修正的調(diào)速方法。胡命華h針對五軸側(cè)銑加工過程，提出一種進給速度優(yōu)化方法。Elwm等提出了一種基于離線切削 力分析的面向5軸復雜自由曲面加工中進給速度優(yōu)化方法。Firman @等提出一種基于在線過程的精工加工中心進給調(diào)速方法。同時，國外一些知名企業(yè)也研發(fā)了一些精工系統(tǒng)加工優(yōu)化控制器，可以實現(xiàn)結(jié)合實際工況進行進給速度控制,但是其核心算法是保密的。通過對上述研究的分析可知,對進給系統(tǒng)進行調(diào)速適宜結(jié)合預測控制方法，其核心問題是對切削進給力進行分析和控制。作者們在對加工中心的能量平衡方程及能耗特性的研究中發(fā)現(xiàn)，能耗可以迅速響應負載變化，進給系統(tǒng)的能量輸入與進給力存在二次函數(shù)關(guān)系。鑒于此，作者們提出一種基于功率預測的精工加工中心粗車過程中進給系統(tǒng)速度控制模型，來實現(xiàn)進給系統(tǒng)的調(diào)速控制。該方法的核心思想是實時采集粗車過程的功率值,并對下一時刻的功率進行預測;然后把功率的預測值輸入調(diào)速控制模型，預測切削工況即背吃刀量的值;進而根據(jù)功率預設值和所預測的背吃刀量，實現(xiàn)對進給速度的控制，以適應不同切削工況，提高切削效率。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！3總結(jié)與后續(xù)工作展望改變精工加工中心粗車過程中以恒定的進給速度進行切削的加工方式，使之根據(jù)實際的切削工況，實時地優(yōu)化進給速度,是提高加工效率的有效手段。同時，通過對進給速度進行優(yōu)化還可以有效降低加工成本，提高加工中心利用率。鑒于此，本文提出一種基于功率預測的精工加工中心粗車過程中進給系統(tǒng)速度控制模型。該模型可以基于對粗車過程中功率信息的有效預測，實現(xiàn)對切削工況即背吃刀量的預測，進而根據(jù)功率預設值和所預測的背吃刀量，進行調(diào)速，不僅可以實現(xiàn)進給速度控制,又有效解決了調(diào)速滯后問題，提高了切削效率。試驗測試和仿真分析的結(jié)果驗證了調(diào)速控制模型的可行性。由于未能獲取試驗加工中心控制系統(tǒng)的接口和權(quán)限，因此對調(diào)速部分只做了靜態(tài)仿真，該調(diào)速控制模型的效率如何,以及控制參數(shù)的整定和優(yōu)化，還有待于在加工中心上進行進一步的試驗測試。海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產(chǎn)工廠設在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡，所有內(nèi)容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！