液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床專用數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、作為鍛壓機(jī)床八大類產(chǎn)品之一的數(shù)控沖床，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空、兵器、電子等行業(yè)。針對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床領(lǐng)域的應(yīng)用尚屬空白的現(xiàn)象，本文對(duì)液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床專用數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究與開發(fā)。
　　 專用數(shù)控系統(tǒng)在分析對(duì)液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床的數(shù)控裝置、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和換模系統(tǒng)等控制的基礎(chǔ)上，采用了基于工業(yè)PC+FPGA 硬件平臺(tái)和基于Linux+RTAI軟件平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案。整個(gè)平臺(tái)具有性能高、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、

2、易于使用、可靠性好的特點(diǎn)。
　　 液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床的沖壓實(shí)現(xiàn)由進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和沖壓運(yùn)動(dòng)組成，兩者通過進(jìn)給到位和沖壓完成等I/O 信號(hào)協(xié)同進(jìn)行。本文分析在以16ms 為掃描周期的普通PLC 里處理這些信號(hào)，無法達(dá)到600 次/min的沖壓指標(biāo)，因此在以1ms 為周期的插補(bǔ)任務(wù)中對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和沖壓運(yùn)動(dòng)相關(guān)的I/O 信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)高速I/O的掃描及控制。
　　 液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)具有高速間歇性，合理的控制算法可以減少?zèng)_

3、擊、振蕩、超程和失步等不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。本文結(jié)合高速間歇的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，選擇了插補(bǔ)后加減速控制的方案。同時(shí)，在分析直線、指數(shù)曲線和常規(guī)S 曲線等各種加減速控制方式基礎(chǔ)上，提出適用于專用控制系統(tǒng)的基于簡(jiǎn)化的5段S 曲線加減速控制方法。
　　 從液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床實(shí)用性角度出發(fā)，分析和實(shí)現(xiàn)了實(shí)際沖壓操作過程中常用的專用加工功能。在上料子程序中進(jìn)行了工件坐標(biāo)系建立、哈雷卡參數(shù)設(shè)置、特殊板材情況處理和預(yù)壓進(jìn)給位置確定等步驟，保證板材在各種情況

4、下的定位；當(dāng)加工板材長(zhǎng)度超過沖床的行程時(shí)，使用開發(fā)的再定位功能，可實(shí)現(xiàn)大板材的沖壓；為保證在沖壓過程中，夾鉗不會(huì)被沖頭沖碰，在對(duì)夾鉗的位置進(jìn)行檢測(cè)的基礎(chǔ)上，設(shè)立夾鉗保護(hù)區(qū)域；開發(fā)沖床的專用加工指令，實(shí)現(xiàn)固定循環(huán)沖壓和在線修改沖壓參數(shù)的功能。
　　 此外，本文還完成了對(duì)所開發(fā)的專用數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，與FUNAC-OIP 系列的沖床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了比較。比較結(jié)果表明：所開發(fā)的液壓式高速轉(zhuǎn)塔沖床專用數(shù)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到