切线法数控加工中PVT算法的研究.docx

k ?1曲超平耿振野(长春理工大学 吉林长春 130022)摘 要: 该文针对自主研发的“切线法数控成型非球面机床”能够达到设计加工精度, 结合强大的能够处理复杂多轴联动并进行插补 运算的PMAC运动控制器,提出了在以PMAC自身拥有PVT插补模式为基础上的改进PVT算法,并给出PVT算法的数学模型。通过将改进PVT算法用Matlab语言表述并进行仿真和将其运用到自主研发机床中,结果表明:改进PVT算法有效避免速度不单调导致加工精度降低的问题。关键词:数控机床 加工精度 中图分类号:TG659PMAC控制器 k ?1 曲超平 耿振野 (长春理工大学 吉林长春 130022) 摘 要: 该文针对自主研发的“切线法数控成型非球面机床”能够达到设计加工精度, 结合强大的能够处理复杂多轴联动并进行插补 运算的PMAC运动控制器,提出了在以PMAC自身拥有PVT插补模式为基础上的改进PVT算法,并给出PVT算法的数学模型。通过将改进 PVT算法用Matlab语言表述并进行仿真和将其运用到自主研发机床中,结果表明:改进PVT算法有效避免速度不单调导致加工精度降 低的问题。 关键词:数控机床 加工精度 中图分类号:TG659 PMAC控制器 改进PVT算法 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0005-02 Research on PVT Algorithm of Tangent Method CNC Machining Qu Chaoping Geng zhenye (Chang Chun university of science and technology,Changchun JiLin,130022,China) Abstract:The paper analyses the Independently developed tangent method CNC forming machine aspheric can meet the design processing precision,Combined with powerful,capable of handling complex multi-axis interpolation operation PMAC motion controller,Proposed a PVT improved algorithm,Based on the PMAC itself has PVT interpolation mode,And gives the mathematical model of the PVT algorithm.The improved PVT algorithm expressed by Matlab language,the simulation and applying it to independent research tool.The results show:Improved PVT algorithm can effectively avoid speed does not monotonic result in reduced machining accuracy problem. Key Word:CNC;Processing precision;PMAC motion controller;Improved PVT algorithm 数控技术的发展带来了非球面加工技 术的变革,国内外都在研究利用先进的数 控技术来加工非球面 。目前加工非球面以 数控车削和磨削为主要手段,但是这些手 段都是以插补原理进行加工[1]。在超精密机 床上, 以插补方法达到整体面形精度要求 并不难, 现在的数控加工中广泛的是以采 用的脉冲增量法和数据采样法插补原理[2], 但加工表面的波纹等局部误差难于消除 , 切线回转法加工可以有效避免这一问题。 切线法成形原理虽然避免了加工过程中工 件表面粗糙的问题 ,但由于切线法成型加 工要实现三轴速度联动, 所以我们采用了 美国DALTA TAU Data System公司的 PMAC(Programable MultiAxix controller) 运动控制器提供的位置、速度、时间(Position Velocity Time PVT)模式进行轨迹插补。 笔者通过对PVT 插补的具体定义了解 发现[3],只需要给定终点位置(或者距离),终 点速度以及各轴的区段时间的PVT控制方 法并不能满足切线法的要求, 所以提出了 使每一条PVT指令按时间变化速度值单调 的改进 PVT算法 ,并将其应用到自主研发 机床中。经实验分析知:改进PVT算法适用 于切线法数控加工机床。 0≤t≤T式中,