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《华中理工大学》 1996年
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六坐标工具磨床CNC系统的关键技术研究

周宏甫  
【摘要】:我们研制的MMK6026六轴五联动CNC工具磨床用于加工锥形球头立铣刀和其它复杂形状刀具的前刀面与后刀面。其数控系统的设计为核心部分,它要求多轴联动、运行稳定可靠、高精度。 本文对MMK6026 CNC工具磨床数控系统的体系结构、位置控制、数据的输入与反馈、加减速控制与开关控制等关键技术展开了以下的研究工作。 从多轴CNC系统联动的实时性出发,提出了一步步长的NC代码段的分段式CNC体系结构,该体系结构解决了插补数据不能在采样周期内实时计算的问题。提出了一般NC代码段的分段式CNC体系结构,该体系结构不仅解决了插补数据不能在采样周期内实时计算的问题,而且减小了数据占用的存储量。 分析了伺服系统电机的控制与变频调速和位置控制方式,设计了位置控制的分段比例控制方式。设计的位置控制系统包括光电编码盘的位移脉冲信号的计数处理、8ms粗插补与4ms细插补、四种点动控制,并提出了MMK6026的三次降速与提前预报相结合的点位控制方式。 为检验通信的正常与否,研制了并行的多单机—对一的握手通信工作方式。 针对MMK6026为专用的CNC工具磨床的特点,提出了一种插补数据的直接输入方式,该方式省去了特征值代码法所需要的解释译码与插补数据预处理,以提高下位机的实时性。 针对中间数据分配板的硬件电路设计上采用6-或门查询电路,设计了一种多轴数据反馈的中断查询方式。针对中间数据分配板的双端口RAM采用无同时读写总线仲裁控制的IDT7134芯片,为避开双端口RAM两侧同时读写同一存储单元产生的混乱,提出了发送时采用软件旗信号存储单元的冗余纠错和反馈时采用分时操作的处理方法。 对找机械零点的控制方式,提出了MMK6026的先正向运动再反向运动的格栅法找零点的方式。 为使速度平滑过渡,提出了按转速分段的CNC系统的加减速控制方式。 研制的CNC系统在MMK6026 CNCSE具磨床上试运行达到了6轴5联动效果。
【学位授予单位】:华中理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1996
【分类号】:TG596

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