CN111813045B - 根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法、数控加工***、设备、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,包括以下步骤:运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,循环下去,直到轮廓误差满足目标误差值,记录当前的参数,然后再进行下一个圆弧,这样形成一个学习库。从学习库中查询对应的参数值,计算速度前馈补偿序列;控制器补发速度前馈补偿序列。采用了本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法、数控加工***、设备、装置及存储介质,控制器通过在换向处补发速度前馈补偿序列来加快换向轴启动,提高换向处多轴同步性,从而提高加工精度,解决了数控机床三轴联动加工圆弧时,过象限处出现突起刀痕的问题。
Description
技术领域
本发明涉及运动控制领域,尤其涉及三轴联动数控加工***领域,具体是指一种应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法、数控加工***、设备、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
数控***三轴联动加工圆弧,在轴反向时,由于机床粘滞摩擦力的原因,在反向后的几个控制周期内出现蠕动,而其他轴以正常速度运行,这样在过象限处产生较大的轮廓误差,在工件表面形成突起的刀痕,降低了加工精度。
目前主要采取位置补偿的方式,根据换向处轮廓误差曲线,计算出对应的位置补偿量。位置补偿在低速(半径R5为例,小于F2000认为是低速)加工时可以大大减小误差,但是由于作用于驱动器位置环,其滞后性较大,当高速(半径R5为例,大于F2000认为是高速)加工时,补偿后的误差仍然会大于1.5um,难以满足高精度的要求。而且位置补偿方式的参数,是对原始补偿序列的进行延时和增强矫正,对工艺区间(不同的半径和速度)难以用一组数值统一,导致调试难度较大。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种满足误差小、精度高、适用范围较为广泛的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法、数控加工***、设备、装置及计算机可读存储介质。
为了实现上述目的,本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法、数控加工***、设备、装置及计算机可读存储介质如下:
该应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其主要特点是,所述的方法包括以下步骤:
(1)运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
(2)根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
(3)控制器在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动器;
(4)根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值。
较佳地,所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(1.1)获取无补偿的速度差曲线,计算学习初始参数;
(1.2)校正初始学习参数,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断是否达到校正目标误差,如果是,则继续步骤(1.3);否则,继续步骤(1.2);
(1.3)进行上升类型调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否结束,如果是,则继续步骤(1.4);否则,继续步骤(1.3);
(1.4)进行上升时间第一阶段调节和补偿值第一阶段调节;
(1.5)进行上升时间第二阶段调节和补偿值第二阶段调节;
(1.6)进行上升时间第三阶段调节;
(1.7)保持时间调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.8);否则,继续步骤(1.7);
(1.8)进行衰减时间常数调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则退出步骤;否则,继续步骤(1.8)。
较佳地,所述的步骤(1.4)具体包括以下步骤:
(1.4.1)进行上升时间第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.4.2);否则,继续步骤(1.4.1);
(1.4.2)进行补偿值第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.5);否则,继续步骤(1.4.2)。
较佳地,所述的步骤(1.5)具体包括以下步骤:
(1.5.1)进行上升时间第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.5.2);否则,继续步骤(1.5.1);
(1.5.2)进行补偿值第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.6);否则,继续步骤(1.5.2)。
较佳地,所述的步骤(1.6)具体为:
进行上升时间第三阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.7);否则,继续步骤(1.6)。
较佳地,所述的步骤(1)中的学习库通过以下处理过程获得:
加工前通过对代表圆弧的速度前馈参数进行自动学习,形成离线的学习库。
较佳地,所述的步骤(1)中的学习库的参数值持续进行补充和优化。
较佳地,所述的步骤(1)中的速度前馈补偿序列通过速度前馈参数计算得到。
本发明的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其主要特点是,所述的***包括:
数据库,用于根据不同的圆弧工艺存储对应的参数值;
控制器,与所述的数据库相连接,用于执行以下步骤根据速度前馈参数进行轮廓误差补偿处理:
(1)运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
(2)根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
(3)控制器在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动器;
(4)根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值。
较佳地,所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(1.1)获取无补偿的速度差曲线,计算学习初始参数;
(1.2)校正初始学习参数,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断是否达到校正目标误差,如果是,则继续步骤(1.3);否则,继续步骤(1.2);
(1.3)进行上升类型调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否结束,如果是,则继续步骤(1.4);否则,继续步骤(1.3);
(1.4)进行上升时间第一阶段调节和补偿值第一阶段调节;
(1.5)进行上升时间第二阶段调节和补偿值第二阶段调节;
(1.6)进行上升时间第三阶段调节;
(1.7)保持时间调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.8);否则,继续步骤(1.7);
(1.8)进行衰减时间常数调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则退出步骤;否则,继续步骤(1.8)。
较佳地,所述的步骤(1.4)具体包括以下步骤:
(1.4.1)进行上升时间第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.4.2);否则,继续步骤(1.4.1);
(1.4.2)进行补偿值第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.5);否则,继续步骤(1.4.2)。
较佳地,所述的步骤(1.5)具体包括以下步骤:
(1.5.1)进行上升时间第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.5.2);否则,继续步骤(1.5.1);
(1.5.2)进行补偿值第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.6);否则,继续步骤(1.5.2)。
较佳地,所述的步骤(1.6)具体为:
进行上升时间第三阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.7);否则,继续步骤(1.6)。
较佳地,所述的步骤(1)中的学习库通过以下处理过程获得:
加工前通过对代表圆弧的速度前馈参数进行自动学习,形成离线的学习库。
较佳地,所述的步骤(1)中的学习库的参数值持续进行补充和优化。
较佳地,所述的步骤(1)中的速度前馈补偿序列通过速度前馈参数计算得到。
该根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工设备,其主要特点是,所述的数控加工设备包括:
数据库模块,用于根据不同的圆弧工艺存储对应的参数值;
刀路反馈数据采集模块,用于运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
刀路参数查询模块,用于根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
补偿控制模块,用于在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动模块;
驱动模块,用于根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值。
该数控加工***中根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的装置,其主要特点是,所述的装置包括用于存储程序的存储器以及用于执行所述的程序的处理器,以实现上述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法。
该计算机可读存储介质,其主要特点是,包括程序,所述的程序可被处理器执行以完成上述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法。
采用了本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法、数控加工***、设备、装置及计算机可读存储介质,控制器通过在换向处补发速度前馈补偿序列来加快换向轴启动,提高换向处多轴同步性,从而提高加工精度。本发明解决了数控机床三轴联动加工圆弧时,过象限处出现突起刀痕的问题,有利于提高加工精度。
附图说明
图1为本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法的无补偿的逆时针运行的轮廓误差示意图。
图2为本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法的X轴正向处速度差曲线示意图。
图3为本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法的X轴正向轮廓误差曲线的特征误差示意图。
图4为本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法的使用学习后参数补偿逆时针运行的轮廓误差示意图。
图5为本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法的进行速度前馈参数调整的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其中包括以下步骤:
(1)运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
(2)根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
(3)控制器在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动器;
(4)根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值。
(1.1)获取无补偿的速度差曲线,计算学习初始参数;
(1.2)校正初始学习参数,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断是否达到校正目标误差,如果是,则继续步骤(1.3);否则,继续步骤(1.2);
(1.3)进行上升类型调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否结束,如果是,则继续步骤(1.4);否则,继续步骤(1.3);
(1.4)进行上升时间第一阶段调节和补偿值第一阶段调节;
(1.4.1)进行上升时间第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.4.2);否则,继续步骤(1.4.1);
(1.4.2)进行补偿值第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.5);否则,继续步骤(1.4.2);
(1.5)进行上升时间第二阶段调节和补偿值第二阶段调节;
(1.5.1)进行上升时间第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.5.2);否则,继续步骤(1.5.1);
(1.5.2)进行补偿值第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值`中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.6);否则,继续步骤(1.5.2);
(1.6)进行上升时间第三阶段调节;
进行上升时间第三阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.7);否则,继续步骤(1.6);
(1.7)保持时间调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.8);否则,继续步骤(1.7);
(1.8)进行衰减时间常数调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则退出步骤;否则,继续步骤(1.8)。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(1)中的学习库通过以下处理过程获得:
加工前通过对代表圆弧的速度前馈参数进行自动学习,形成离线的学习库。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(1)中的学习库的参数值持续进行补充和优化。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(1)中的速度前馈补偿序列通过速度前馈参数计算得到。
本发明的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其中包括:
数据库,用于根据不同的圆弧工艺存储对应的参数值;
控制器,与所述的数据库相连接,用于执行以下步骤根据速度前馈参数进行轮廓误差补偿处理:
(1)运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
(1.1)获取无补偿的速度差曲线,计算学习初始参数;
(1.2)校正初始学习参数,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断是否达到校正目标误差,如果是,则继续步骤(1.3);否则,继续步骤(1.2);
(1.3)进行上升类型调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否结束,如果是,则继续步骤(1.4);否则,继续步骤(1.3);
(1.4)进行上升时间第一阶段调节和补偿值第一阶段调节;
(1.4.1)进行上升时间第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.4.2);否则,继续步骤(1.4.1);
(1.4.2)进行补偿值第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.5);否则,继续步骤(1.4.2);
(1.5)进行上升时间第二阶段调节和补偿值第二阶段调节;
(1.5.1)进行上升时间第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.5.2);否则,继续步骤(1.5.1);
(1.5.2)进行补偿值第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.6);否则,继续步骤(1.5.2);
(1.6)进行上升时间第三阶段调节;
进行上升时间第三阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.7);否则,继续步骤(1.6);
(1.7)保持时间调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.8);否则,继续步骤(1.7);
(1.8)进行衰减时间常数调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则退出步骤;否则,继续步骤(1.8);
(2)根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
(3)控制器在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动器;
(4)根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值。
较佳地,所述的步骤(1)中的学习库通过以下处理过程获得:
加工前通过对代表圆弧的速度前馈参数进行自动学习,形成离线的学习库。
较佳地,所述的步骤(1)中的学习库的参数值持续进行补充和优化。
较佳地,所述的步骤(1)中的速度前馈补偿序列通过速度前馈参数计算得到。
本发明的该根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工设备,其中,所述的数控加工设备包括:
数据库模块,用于根据不同的圆弧工艺存储对应的参数值;
刀路反馈数据采集模块,用于运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
刀路参数查询模块,用于根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
补偿控制模块,用于在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动模块;
驱动模块,用于根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值。
本发明的该数控加工***中根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的装置,其中,所述的装置包括用于存储程序的存储器以及用于执行所述的程序的处理器,以实现上述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法。
本发明的该计算机可读存储介质,其中,包括程序,所述的程序可被处理器执行以完成上述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法。
本发明的具体实施方式中,加工前通过对加工工艺范围内的代表圆弧的速度前馈参数进行自动学习,形成一个离线的经验数据库。加工时,根据不同的圆弧工艺,可以从已学习经验数据库中查询对应的参数值,计算出速度前馈补偿序列,发送到驱动器。学习库可以持续补充和优化。本迭代学习算法,通过一键自动学习出速度前馈参数,提高了加工精度和调试效率。
本发明以圆弧以半径5mm,进给速度3000mm/min的速度差模型为具体实施例。
无补偿的轮廓误差如图1所示,X轴正向处对应的速度差(指令速度-反馈速度)波动如图2中X轴[452,464]的范围内,横轴为时间ms单位,纵轴为速度单位um/s。
速度差的波动,产生了位置偏差。考虑到驱动器速度环较接近比例控制,根据线性***的叠加原理,通过在速度环输入信号额外增加一个相反的波形,可以削弱上述速度波动。
本发明通过自动迭代学习来获取准确的速度前馈参数。通过对速度前馈补偿序列处理后的位置误差曲线,抽取特征误差,第一峰值误差,第一低谷误差、第二峰值误差、第二低谷误差,如图3所示。
根据速度前馈各参数和特征误差的对应关系,自动调整各参数,获取反馈数据,并自动识别出过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的参数调整,直到轮廓误差达到目标误差值。使用学习后速度前馈参数补偿后的轮廓误差如图4所示。
本迭代学习方法,通过一键自动学习处速度前馈参数,提高了加工精度和调试效率。
控制器在换向时,补发速度前馈补偿序列,使得换向轴的速度差波动减小,从而轮廓误差减小,提高加工精度。
本发明的利用速度前馈参数实现迭代学习的方法,其中,考虑迭代的速度和效果,包括以下实施步骤:
(1)获取没有任何补偿时的速度差曲线,计算学习初始参数;
(2)初始学习参数检查;
(3)上升类型调节;
(4)上升时间第一阶段调节;
(5)补偿值第一阶段调节;
(6)上升时间第二阶段调节;
(7)补偿值第二阶段调节;
(8)上升时间第三阶段调节;
(9)保持时间调节;
(10)衰减时间常数调节。
采用了本发明的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法、数控加工***、设备、装置及计算机可读存储介质,控制器通过在换向处补发速度前馈补偿序列来加快换向轴启动,提高换向处多轴同步性,从而提高加工精度。本发明解决了数控机床三轴联动加工圆弧时,过象限处出现突起刀痕的问题,有利于提高加工精度。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (17)
1.一种应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(1)运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
(2)根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
(3)控制器在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动器;
(4)根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值;
所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(1.1)获取无补偿的速度差曲线,计算学习初始参数;
(1.2)校正初始学习参数,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断是否达到校正目标误差,如果是,则继续步骤(1.3);否则,继续步骤(1.2);
(1.3)进行上升类型调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否结束,如果是,则继续步骤(1.4);否则,继续步骤(1.3);
(1.4)进行上升时间第一阶段调节和补偿值第一阶段调节;
(1.5)进行上升时间第二阶段调节和补偿值第二阶段调节;
(1.6)进行上升时间第三阶段调节;
(1.7)保持时间调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.8);否则,继续步骤(1.7);
(1.8)进行衰减时间常数调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则退出步骤;否则,继续步骤(1.8)。
2.根据权利要求1所述的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其特征在于,所述的步骤(1.4)具体包括以下步骤:
(1.4.1)进行上升时间第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.4.2);否则,继续步骤(1.4.1);
(1.4.2)进行补偿值第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.5);否则,继续步骤(1.4.2)。
3.根据权利要求1所述的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其特征在于,所述的步骤(1.5)具体包括以下步骤:
(1.5.1)进行上升时间第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.5.2);否则,继续步骤(1.5.1);
(1.5.2)进行补偿值第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.6);否则,继续步骤(1.5.2)。
4.根据权利要求1所述的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其特征在于,所述的步骤(1.6)具体为:
进行上升时间第三阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.7);否则,继续步骤(1.6)。
5.根据权利要求1所述的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其特征在于,所述的步骤(1)中的学习库通过以下处理过程获得:
加工前通过对代表圆弧的速度前馈参数进行自动学习,形成离线的学习库。
6.根据权利要求1所述的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其特征在于,所述的步骤(1)中的学习库的参数值持续进行补充和优化。
7.根据权利要求1所述的应用于数控加工***中的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法,其特征在于,所述的步骤(1)中的速度前馈补偿序列通过速度前馈参数计算得到。
8.一种根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其特征在于,所述的数控加工***包括:
数据库,用于根据不同的圆弧工艺存储对应的参数值;
控制器,与所述的数据库相连接,用于执行以下步骤根据速度前馈参数进行轮廓误差补偿处理:
(1)运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
(2)根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
(3)控制器在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动器;
(4)根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值;
所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(1.1)获取无补偿的速度差曲线,计算学习初始参数;
(1.2)校正初始学习参数,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断是否达到校正目标误差,如果是,则继续步骤(1.3);否则,继续步骤(1.2);
(1.3)进行上升类型调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否结束,如果是,则继续步骤(1.4);否则,继续步骤(1.3);
(1.4)进行上升时间第一阶段调节和补偿值第一阶段调节;
(1.5)进行上升时间第二阶段调节和补偿值第二阶段调节;
(1.6)进行上升时间第三阶段调节;
(1.7)保持时间调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.8);否则,继续步骤(1.7);
(1.8)进行衰减时间常数调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则退出步骤;否则,继续步骤(1.8)。
9.根据权利要求8所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其特征在于,所述的步骤(1.4)具体包括以下步骤:
(1.4.1)进行上升时间第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.4.2);否则,继续步骤(1.4.1);
(1.4.2)进行补偿值第一阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.5);否则,继续步骤(1.4.2)。
10.根据权利要求8所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其特征在于,所述的步骤(1.5)具体包括以下步骤:
(1.5.1)进行上升时间第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值误差是否小于0,如果是,则继续步骤(1.5.2);否则,继续步骤(1.5.1);
(1.5.2)进行补偿值第二阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断第一峰值和第二峰值中的最大值是否大于等于0,如果是,则继续步骤(1.6);否则,继续步骤(1.5.2)。
11.根据权利要求8所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其特征在于,所述的步骤(1.6)具体为:
进行上升时间第三阶段调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.7);否则,继续步骤(1.6)。
12.根据权利要求8所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其特征在于,所述的步骤(1)中的学习库通过以下处理过程获得:
加工前通过对代表圆弧的速度前馈参数进行自动学习,形成离线的学习库。
13.根据权利要求8所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其特征在于,所述的步骤(1)中的学习库的参数值持续进行补充和优化。
14.根据权利要求8所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工***,其特征在于,所述的步骤(1)中的速度前馈补偿序列通过速度前馈参数计算得到。
15.一种根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的数控加工设备,其特征在于,所述的数控加工设备包括:
数据库模块,用于根据不同的圆弧工艺存储对应的参数值;
刀路反馈数据采集模块,用于运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
刀路参数查询模块,用于根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
补偿控制模块,用于在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动模块;
驱动模块,用于根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值;
所述的数控加工设备用于根据以下步骤进行轮廓误差补偿处理:
(1)运行圆弧刀路,采集反馈数据,自动识别过象限处的特征误差,输入控制策略器,输出下一步的调整参数,再运行圆弧刀路,继续循环,直到轮廓误差满足目标误差值,记录参数,进行下一个圆弧,形成学习库;
(2)根据不同的圆弧工艺,从学习库中查询对应的参数值;
(3)控制器在换向的过程中,根据获取的参数,计算速度前馈补偿序列,发送到驱动器;
(4)根据线性***的叠加原理,在速度环输入信号增加一个补偿波形,减小轮廓误差到目标误差值;
所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(1.1)获取无补偿的速度差曲线,计算学习初始参数;
(1.2)校正初始学习参数,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断是否达到校正目标误差,如果是,则继续步骤(1.3);否则,继续步骤(1.2);
(1.3)进行上升类型调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否结束,如果是,则继续步骤(1.4);否则,继续步骤(1.3);
(1.4)进行上升时间第一阶段调节和补偿值第一阶段调节;
(1.5)进行上升时间第二阶段调节和补偿值第二阶段调节;
(1.6)进行上升时间第三阶段调节;
(1.7)保持时间调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则继续步骤(1.8);否则,继续步骤(1.7);
(1.8)进行衰减时间常数调节,判断是否达到目标误差,如果是,则退出步骤;否则,继续判断误差减小趋势是否停止,如果是,则退出步骤;否则,继续步骤(1.8)。
16.一种数控加工***中根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的装置,其特征在于,所述的装置包括用于存储程序的存储器以及用于执行所述的程序的处理器,以实现权利要求1至7中任一项所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括程序,所述的程序可被处理器执行以完成权利要求1至7中任一项所述的根据速度前馈参数实现轮廓误差补偿处理的方法。
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