發(fā)布時間：2020-03-17 22:31

【摘要】：數(shù)控加工目前廣泛運用于汽車、航空、航天領(lǐng)域,數(shù)控系統(tǒng)作為數(shù)控加工中核心控制部件,其功能、性能、可靠性直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量。為了選擇合適的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn),有必要對其進(jìn)行公正、客觀的評價,以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。然而,由于硬件設(shè)施與實際生產(chǎn)條件,當(dāng)下對數(shù)控系統(tǒng)的評價多數(shù)是采用不同機(jī)械床身來進(jìn)行的。不同的床身由于材料工藝、制造工藝及裝配工藝的不同,使得不同床身間存在機(jī)械特性上的差異,進(jìn)而導(dǎo)致最終的評價結(jié)果與實際存在一定的誤差。因此,需要將數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)械床身配合進(jìn)行基于生產(chǎn)現(xiàn)場的評價,采用同一床身搭載多套數(shù)控系統(tǒng),在不同數(shù)控系統(tǒng)間切換測試,消除由不同機(jī)械床身的機(jī)械特性差異所引起的系統(tǒng)測試結(jié)果誤差。然而由于數(shù)控系統(tǒng)控制復(fù)雜,電纜數(shù)量較多,切換耗時較長,容易引起環(huán)境變化并造成測量結(jié)果誤差。為了解決這一問題,本論文將完成一套基于生產(chǎn)現(xiàn)場的快速切換數(shù)控系統(tǒng)測試平臺的搭建。通過數(shù)控系統(tǒng)對床身控制信號進(jìn)行分析,將信號分為伺服電機(jī)動力信號、電機(jī)編碼器反饋信號、外置編碼器反饋信號以及PLC輸入輸出信號,提出“數(shù)控系統(tǒng)的切換實質(zhì)是完成對以上控制信號的切換”,通過對不同信號控制方式理解,制定合適的切換方案,實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的快速切換。伺服電機(jī)動力信號采用接觸器切換控制方式;電機(jī)編碼器與外置編碼器由于信號干擾問題的存在,采用直接交換方式;而PLC輸入輸出信號采用PLC“轉(zhuǎn)譯”方式處理,整套切換裝置基于西門子公司開發(fā)的S7-300PLC模塊及對應(yīng)的控制電路完成,通過S7-300完成數(shù)控系統(tǒng)選擇,實現(xiàn)電機(jī)動力信號的切換,同時對S7-300編寫程序,可實現(xiàn)PLC輸入輸出信號的“轉(zhuǎn)譯”,以完成數(shù)控系統(tǒng)切換裝置的搭建。使用Winccflexible軟件對觸摸屏開發(fā)后嵌入切換裝置,完成測試裝置的搭建。最后將需要測試的數(shù)控系統(tǒng)與該裝置連接,完成測試平臺的搭建。該測試平臺能夠通過觸摸屏以及簡單操作,實現(xiàn)15min內(nèi)完成數(shù)控系統(tǒng)的快速切換,避免了由于切換時間長造成的環(huán)境溫度變化以及大量電纜更換時出現(xiàn)的錯誤對測試結(jié)果的影響。通過測試平臺對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)測試,能夠客觀評價國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)間的差距,對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展提供有力的幫助。
【圖文】：

伺服測試（華中8型系統(tǒng)）

3圖 1-2 圓度測試（華中 8 型系統(tǒng)）可視這些方法多屬于自查，忽略的床身傳動部件的誤差這些誤差將會對試結(jié)果造成影響。為了避免這些誤差，部分廠家采用外置儀器安裝在床測量。例如在對數(shù)控機(jī)床的定位精度進(jìn)行測量，常常使用雷尼紹公司的儀分別沿著數(shù)控機(jī)床的直線軸 X、Y、Z 架設(shè)，通過床身的運動進(jìn)行測量，，激光干涉儀會通過一個參考位置對當(dāng)前結(jié)果進(jìn)行測量與計算，根據(jù)需應(yīng)的測量結(jié)果，通過結(jié)果，我們即可完成后直線軸的定位精度的評價[15軸常常利用擺角測試儀等儀器配合激光干涉儀進(jìn)行檢測，但這種測試方是價格較高，通用性較差。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG659

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本文編號：2587796