大型薄壁構件鏡像加工裝備數控系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著我國科技水平和現(xiàn)代化工業(yè)水平的飛速發(fā)展，大型薄壁構件作為復雜高端大型設備的關鍵部分被廣泛應用在航空航天、國防、造船等重大工程領域中。大型薄壁構件具有結構剛性差、尺寸大、厚度小、材料加工難、加工精度高等特點。目前工業(yè)領域常采用鍛造、焊接或精密鑄造等工藝方法對薄壁構件進行加工。為滿足大型薄壁構件的加工要求，項目組針對大型薄壁構件在加工中遇到的問題提出了一種基于鏡像加工技術的數控銑削加工系統(tǒng)。本文正是基于這一背景，對大型薄壁構件鏡像加工裝

2、備的數控系統(tǒng)進行設計，并針對鏡像加工過程中的同步控制問題進行研究。
　　結合大型薄壁構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放式數控系統(tǒng)設計方案。首先對開放式數控系統(tǒng)的層次結構及功能特點進行研究，結合系統(tǒng)需求采用“IPC+運動控制器”型開放式數控系統(tǒng)。設計了開放式數控系統(tǒng)硬件平臺主電路和控制電路;針對數控系統(tǒng)控制柜內部復雜的電磁環(huán)境進行了電磁兼容設計;結合薄壁鏡像加工需求，通過硬件保護及軟件保護兩方面為系統(tǒng)設計安全

3、保護措施。
　　針對系統(tǒng)在鏡像加工過程中的同步控制問題，本文將其簡化為雙軸同步控制問題，并提出了相應的解決方案。在經典同步控制策略的基礎上加入智能算法，設計了一種基于模糊自整定PID的交叉耦合同步控制器，在Matlab/Simulink軟件平臺上對雙軸伺服系統(tǒng)同步控制進行了仿真，并進行了性能分析。仿真結果表明基于模糊自整定PID的交叉耦合同步控制器對于雙軸伺服系統(tǒng)有著較好的抗干擾能力、快速的響應能力以及較高的跟蹤精度和同步精度。<