[发明专利]复杂表面的机械加工控制系统及其控制方法

摘要

本发明提供了一种复杂表面的机械加工控制系统及其控制方法，搭建基于UMAC运动控制器的多轴联动数控系统，UMAC运动控制器的控制接口附卡共有4个控制通道，选取其中任意三个通道来分别负责X轴导轨伺服电机的位置闭环控制、主轴驱动电压的输出以及主轴编码器信号输入、快速伺服刀架FTS模拟量控制电压的输出。通过编写自定义的主轴速度闭环软PLC程序来实现UMAC控制器对主轴速度的闭环控制，利用UMAC运动控制器的时基触发控制功能实现FTS、主轴转角位移及X轴进给的精确同步控制，进而实现复杂微结构表面的超精密车削加工。解决对于主轴这种大转动惯量，小阻尼的系统进行位置闭环控制所存在的对主轴和其伺服控制器的性能要求较高，其造价也非常高昂的问题。

主权项

一种复杂表面的机械加工控制系统，在非回转对称微结构表面的车削加工过程中，FTS的输出信号是由主轴的角度位置θ和X轴的位置共同决定的，即：FTS的指令切深ZFTS=f(R·cos(θ),R·sin(θ))，式中R为每个加工点对应的X轴走过的距离；θ为主轴相对于起始点转过的角度，其特征在于：搭建基于UMAC运动控制器的多轴联动数控系统，UMAC运动控制器的控制接口附卡共有4个控制通道，选取其中任意三个通道来分别负责X轴导轨伺服电机的位置闭环控制、主轴驱动电压的输出以及主轴编码器信号输入、快速伺服刀架FTS模拟量控制电压的输出。