大型薄壁構(gòu)件鏡像加工裝備數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)科技水平和現(xiàn)代化工業(yè)水平的飛速發(fā)展，大型薄壁構(gòu)件作為復(fù)雜高端大型設(shè)備的關(guān)鍵部分被廣泛應(yīng)用在航空航天、國(guó)防、造船等重大工程領(lǐng)域中。大型薄壁構(gòu)件具有結(jié)構(gòu)剛性差、尺寸大、厚度小、材料加工難、加工精度高等特點(diǎn)。目前工業(yè)領(lǐng)域常采用鍛造、焊接或精密鑄造等工藝方法對(duì)薄壁構(gòu)件進(jìn)行加工。為滿足大型薄壁構(gòu)件的加工要求，項(xiàng)目組針對(duì)大型薄壁構(gòu)件在加工中遇到的問(wèn)題提出了一種基于鏡像加工技術(shù)的數(shù)控銑削加工系統(tǒng)。本文正是基于這一背景，對(duì)大型薄壁構(gòu)件鏡像加工裝

2、備的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)鏡像加工過(guò)程中的同步控制問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　結(jié)合大型薄壁構(gòu)件鏡像加工裝備的要求，本文提出了適用于薄壁鏡像加工的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。首先對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)進(jìn)行研究，結(jié)合系統(tǒng)需求采用“IPC+運(yùn)動(dòng)控制器”型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)主電路和控制電路;針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)控制柜內(nèi)部復(fù)雜的電磁環(huán)境進(jìn)行了電磁兼容設(shè)計(jì);結(jié)合薄壁鏡像加工需求，通過(guò)硬件保護(hù)及軟件保護(hù)兩方面為系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全

3、保護(hù)措施。
　　針對(duì)系統(tǒng)在鏡像加工過(guò)程中的同步控制問(wèn)題，本文將其簡(jiǎn)化為雙軸同步控制問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決方案。在經(jīng)典同步控制策略的基礎(chǔ)上加入智能算法，設(shè)計(jì)了一種基于模糊自整定PID的交叉耦合同步控制器，在Matlab/Simulink軟件平臺(tái)上對(duì)雙軸伺服系統(tǒng)同步控制進(jìn)行了仿真，并進(jìn)行了性能分析。仿真結(jié)果表明基于模糊自整定PID的交叉耦合同步控制器對(duì)于雙軸伺服系統(tǒng)有著較好的抗干擾能力、快速的響應(yīng)能力以及較高的跟蹤精度和同步精度。<