非圓母線回轉(zhuǎn)體柔性自動(dòng)拋光機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，我國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，也逐步要經(jīng)歷向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型道路，在此過(guò)程中，制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求會(huì)越來(lái)越高，進(jìn)而對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)提出了新的要求。提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，首先就要從提高機(jī)床各個(gè)零部件的精度做起。工件的精度包括尺寸精度和表面精度，好的拋光技術(shù)可以有效提高工件的表面質(zhì)量。因此研究拋光技術(shù)是一個(gè)非常有助于提高我國(guó)機(jī)械制造水平的途徑。一直以來(lái)，回轉(zhuǎn)體工件在機(jī)械行業(yè)的使用都非常廣泛，回轉(zhuǎn)體工件的精度可以直接影響很多機(jī)械

2、產(chǎn)品的質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)拋光機(jī)的功能單一，一般只能對(duì)圓柱體或角度小的圓錐體進(jìn)行拋光。對(duì)于形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體工件往往需要采用多道工序，先后使用砂輪、千葉輪、布輪才能完成相應(yīng)的拋光，不但效率低，而且拋光效果并不顯著。本論文旨在將開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)運(yùn)用到拋光機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上，開(kāi)發(fā)出自動(dòng)化程度更高，性能優(yōu)越，符合人體工程學(xué)，且開(kāi)發(fā)成本低廉的非圓母線回轉(zhuǎn)體柔性自動(dòng)拋光機(jī)。本論文采用“GT-400-SV運(yùn)動(dòng)控制卡”作為拋光機(jī)控制系統(tǒng)的核心控制器，具體研

3、究?jī)?nèi)容如下。
　　研究了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及當(dāng)前拋光技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　分析了回轉(zhuǎn)體工件的拋光方法;研究了回轉(zhuǎn)體與氣囊之間的接觸形變的特性，為控制系統(tǒng)的控制策略的定制提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。提出了關(guān)于拋光機(jī)的整體機(jī)械運(yùn)動(dòng)模型，并對(duì)拋光機(jī)的工作過(guò)程及各機(jī)械機(jī)構(gòu)的組成及功能作了分析。綜合考慮拋光機(jī)所需實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能，擬定了非圓母線回轉(zhuǎn)體柔性自動(dòng)拋光機(jī)控制系統(tǒng)的總體框架。
　　研究了非圓母線回轉(zhuǎn)體柔性自動(dòng)拋光機(jī)控制系統(tǒng)的

4、模糊控制算法。分析了氣囊對(duì)回轉(zhuǎn)體工件拋光時(shí)影響因素，通過(guò)對(duì)模糊控制理論的研究，設(shè)計(jì)了一個(gè)三輸入二輸出組成的模糊算法控制器，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模糊控制器的性能。通過(guò)對(duì)電機(jī)速度控制的研究，人工調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)參數(shù)自整定模糊PID控制器。
　　完成了非圓母線回轉(zhuǎn)體柔性自動(dòng)拋光機(jī)控制系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)，確定了硬件系統(tǒng)整體方案，選擇了以GT-400-SV運(yùn)動(dòng)控制卡為核心，通過(guò)PCI接口實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制卡與工控機(jī)的通訊;根據(jù)各軸的控制功能，選擇了