基于双闭环结构的线切割机自动分度加工控制系统研究与设计.pdf

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1、·控制与检测·组合机床与自动化加工技术文章编号：1001—2265(2010)07—0040—04基于双闭环结构的线切割机自动分度加工控制系统研究与设计牢杨继森，张静，万文略，郑方燕(重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心，重庆400050)摘要：针对时栅产品化过程中普通线切割机加工回转分度精度不足，人工操作效率低的问题，提出了利用自制的时栅分度转台结合嵌入式系统技术，研究并开发了一套线切割机自动分度加工控制系统。该系统以双微控制器为基础，形成双闭环控制结构。局部闭环实现加工系统的自动分度定位，而系

2、统闭环实现整个系统按Y-序自动分度和自动加工。实际应用表明，该控制系统不仅能够完成高精度分度加工，而且能够实现无人值守自动加工，大大提高生产效率，降低生产成本。关键词：闭环；时栅；分度转台；线切割机；嵌入式中图分类号：TG65；TP393文献标识码：AResearchandDesignonControlSystemofWEDMAutomaticIndexingandMachiningBasedonStructureofDoubleClosed—loopYANGJi—sen，ZHANGJing，WANWen—l

3、ue，ZHENGFang—yan(EngineeringResearchCenterofMechanicalTestingTechnologyandEquipment，MinistryofEducation，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400050，China)Abstract：ToimprovetheproblemofthelowindexingprecisionofWEDMandineficiencyforhandopera‘tion，Onecontr

4、olsystemofWEDMautomaticindexingandmachiningisproposedbasedontimegratinginde·xingtableandembeddedtechnology．DoubleMCUisusedtoformdoubleclosed-loopstructureinthecontrolsystem．Theworkofautomaticindexingiscomplementedinthelocalclosed·loop，andtheworkofindexingan

5、dmachiningiscomplementedinthesystemclosed-loop．Theapplicationsconformthathighprecisioninde·xingandmachiningisachieved，andtheprocessisunattended．Theproductioneficiencyisgreatlyimprovedandthecostofproductionisgreatlyreduced．Keywords：closed-loop；timegrating；in

6、dexingtable；WEDM；embeddedO引言场式时栅角位移传感器作为一种新型的角位移传感器，采用类似于交流电机的结构形式，测量精度高，具有较强的市场竞争力。为了进行批量生产，需要加工如图1所示的励磁绕组骨架。对于加工这样一个工件，普通中走丝电火花线切割机是目前较为通用而图1时栅励磁绕组骨架(局部)高精度时栅分度转台，将时栅角位移传感器嵌入到分经济的一种加工手段，但普通的中走丝线切割机没有配备专用的高精度回转工作台，在加工一个需要回转度转台中，跟随分度转台一起转动，并实时测量出分度转台转动的角位移，

7、精度达到±1”，远远高于普通中走的工件时通常采取在轴与y轴两个方向进行插补算法来完成，分度精度不高，通常为几十个角秒，甚至更丝线切割机的插补算法回转分度精度。因此，以普通线切割机为基础，配以高精度的时栅分度转台，利用嵌低，达不到生产高精度时栅传感器的要求。而自制的收稿日期：2010—03—26十基金项目：国家自然科学基金项目(50575235)；国家自然科学基金项目(50975304)作者简介：杨继森(1977一)，男，四川成都人，重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心讲师，博士，主要从事计算机辅助

8、测试与智能传感器研究，(E—mail)ywei@cqut．edu．en。·40·2010年第7期·控制与检测·人式系统技术来完成一套高精度线切割机自动分度加P0．7凹P0．66N137DIR；h‘甚P0．15一Po．22D0～D7工系统具有非常重要的实际应用意义，不仅可以提高P0．56N137EN1．．．．__时栅角位移传感器的励磁绕组的加_T精度，而且可大副控副控LCD制器大降低生产成本，进一步提