液壓式高速轉塔沖床專用數控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、作為鍛壓機床八大類產品之一的數控沖床，廣泛應用于機械、汽車、航空、兵器、電子等行業(yè)。針對國產數控系統(tǒng)在液壓式高速轉塔沖床領域的應用尚屬空白的現象，本文對液壓式高速轉塔沖床專用數控系統(tǒng)進行研究與開發(fā)。
　　 專用數控系統(tǒng)在分析對液壓式高速轉塔沖床的數控裝置、進給伺服系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和換模系統(tǒng)等控制的基礎上，采用了基于工業(yè)PC+FPGA 硬件平臺和基于Linux+RTAI軟件平臺的總體設計方案。整個平臺具有性能高、配置靈活、結構緊湊、

2、易于使用、可靠性好的特點。
　　 液壓式高速轉塔沖床的沖壓實現由進給運動和沖壓運動組成，兩者通過進給到位和沖壓完成等I/O 信號協同進行。本文分析在以16ms 為掃描周期的普通PLC 里處理這些信號，無法達到600 次/min的沖壓指標，因此在以1ms 為周期的插補任務中對進給運動和沖壓運動相關的I/O 信號進行處理，實現高速I/O的掃描及控制。
　　 液壓式高速轉塔沖床的進給運動具有高速間歇性，合理的控制算法可以減少沖

3、擊、振蕩、超程和失步等不良現象的出現。本文結合高速間歇的運動特點，選擇了插補后加減速控制的方案。同時，在分析直線、指數曲線和常規(guī)S 曲線等各種加減速控制方式基礎上，提出適用于專用控制系統(tǒng)的基于簡化的5段S 曲線加減速控制方法。
　　 從液壓式高速轉塔沖床實用性角度出發(fā)，分析和實現了實際沖壓操作過程中常用的專用加工功能。在上料子程序中進行了工件坐標系建立、哈雷卡參數設置、特殊板材情況處理和預壓進給位置確定等步驟，保證板材在各種情況

4、下的定位；當加工板材長度超過沖床的行程時，使用開發(fā)的再定位功能，可實現大板材的沖壓；為保證在沖壓過程中，夾鉗不會被沖頭沖碰，在對夾鉗的位置進行檢測的基礎上，設立夾鉗保護區(qū)域；開發(fā)沖床的專用加工指令，實現固定循環(huán)沖壓和在線修改沖壓參數的功能。
　　 此外，本文還完成了對所開發(fā)的專用數控系統(tǒng)進行測試，與FUNAC-OIP 系列的沖床數控系統(tǒng)進行了比較。比較結果表明：所開發(fā)的液壓式高速轉塔沖床專用數控系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、各項技術指標達到