[发明专利]用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法

说明书

本发明公开了一种用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法，其包括：根据工件特性及周边预先设置好加工的力量大小；根据预先设置的力量大小，主动用工件以合适的力量贴近磨头；通过力传感器的反馈，实时将打磨力反馈直接引入驱动器进行位置控制，进行闭环控制所需计算；通过实时反馈的力进行计算以确定当前磨头与工件之间距离的补偿量；实时通过距离补偿，使得打磨力尽可能恒定。根据本发明的用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法，通过结合实时反馈的打磨力对磨头的驱动电机进行主动控制，能够保障数控机床打磨的恒力控制及运动精度控制，使得能够实现更快且更精确的打磨操作。

技术领域

本发明涉及数控机床的控制技术，尤其涉及一种用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法。

背景技术

在工业生产过程中，打磨是很常见的工序。目前大多数是靠人力打磨，费时费力，安全事故时有发生，使得打磨工作人员的工作环境相当恶劣。如今，使用数控机床进行自动化打磨逐渐成为趋势。

打磨是一道非常重要的工序，一旦打磨质量不满足要求，往往会导致整个工件的报废。打磨加工表面粗糙度好坏与数控机床的力量控制直接相关。为了使打磨的质量和效率达到最优，需要对打磨的力量有很好的控制。加工过程中必须控制打磨力的大小，对接触力进行反馈调节，从而能够主动适应环境的变化，满足生产加工中的要求。

在实际应用中由于机械误差及打磨振动的存在，打磨头不能很好的保持恒力，本发明通过将打磨力反馈直接引入驱动器电流环和位置控制，实现对打磨力实时快速的响应。

传统的打磨力控方式多数为以被动方式控制力量大小以寻求恒定的打磨力，但效果往往并不理想，存在打磨操作不够精确、调整不便、维护繁琐、生产效率低下等多方面的不足。

因此，亟需设计一种新的用于数控机床打磨操作的控制方法，以至少部分地缓解或解决现有技术存在的上述不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有的数控机床打磨操作的控制方式存在打磨操作不够精确、调整不便、维护繁琐、生产效率低下等多方面的缺陷，提出一种新的用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法。

本发明是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法，数控机床包括转台、转台电机、磨头以及丝杆装置，其中，待打磨工件放置于转台上，转台电机用于驱动转台转动以便带动待打磨工件转动，从而使得磨头对打磨工件执行打磨操作，丝杆装置被构造成能够受丝杆电机驱动而调整磨头相对于待打磨工件的相对位置以便调节打磨力的大小，其特点在于，数控机床还包括力传感器，力传感器被配置为能够检测磨头的实际打磨力，该控制方法包括以下步骤：

步骤一、根据待打磨工件的特性及周边，预先设置打磨加工的打磨力的大小；

步骤二、根据预先设置的打磨力的大小，主动将待打磨工件贴近磨头；

步骤三、获取力传感器反馈的实际打磨力的检测数据，并实时将检测数据输入控制器进行PID计算，控制器电连接至丝杆电机并用于控制丝杆电机；

步骤四、控制器将实时的实际打磨力作为反馈输入量对丝杆电机的操作进行闭环控制所需计算，其中，所述闭环控制所需计算包括由控制器基于实时的实际打磨力以及预先设置的打磨力计算得出磨头与待打磨工件之间的距离的实时补偿量及使用PID算法控制补偿量的稳定性；

步骤五、基于所述实时补偿量，控制丝杆电机以调整磨头相对于待打磨工件的相对位置以调节实际打磨力的大小，从而使得实际打磨力的波动小于预定的打磨力变动限值。

根据本发明的一些实施方式，在步骤三中，实时将检测数据输入控制器包括：控制器通过串口协议获取实际打磨力的检测数据。

根据本发明的一些实施方式，控制器包括校验模块，步骤三还包括：