J. Huan's Bahnregelung zur Bahnerzeugung an numerisch gesteuerten PDF

By J. Huan

ISBN-10: 354011842X

ISBN-13: 9783540118428

ISBN-10: 3642455409

ISBN-13: 9783642455407

Die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine ist ein frei professional grammierbarer Fertigungsautomat und besonders geeignet zur Automatisierung der Klein- und Mittelserienfertigung sowie zur Herstellung komplexer Konturen. Die Flexibilitat numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen ist gegeben durch die - Eingabe der WerkstUckabmessungen als geome trische details und die - zusatzliche Eingabe technologischer Informationen. Wesentliche Aufgaben einer NC- Steuerung sind die Bahninter polation, d. h. Generierung von BahnstUtzpunkten aus NC- Satzen sowie die Lageregelung der einzelnen Achsen der Maschine. Da durch wird die Relativbewegung zwischen WerkstUck und Werkzeug mit bestimmter Geschwindigkeit langs einer numerisch beschrie benen Bahn beliebiger shape erzeugt. Die Bezeichnung CNC hat sich fUr numerische Steuerungen durch gesetzt, in denen der ProzeBrechner funktionell den zentralen Bestandteil bildet und durch seine software program die Eigenschaften der numerischen Steuerung festlegt. Eine CNC- Steuerung stellt daher eine relativ universelle Einheit dar, die an viele un terschiedliche Fertigungsaufgaben angepaBt werden kann. FUr die Bahnsteuerung werden ein Softwareinterpolator zur Ermitt lung der FUhrungsgroBe und ein Lageregler (ausgefUhrt in smooth ware oder undefined) eingesetzt. Wenn ein Mikrorechner die Auf gebe der Bahnerzeugung in einem CNC- procedure Ubernimmt, 5011 er in der Lage sein, die FUhrungsgroBenerzeugung und Lagere gelung im Millisekundenbereich auszufUhren. Das challenge der zeitlichen Rechnerauslastung spielt bei der reinen software program Implementierung von Interpolator und Lageregler eine wichtige Rolle. eleven Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine neue Methode zur Bahnerzeugung zu entwickeln und zu untersuchen. 1m Gegensatz zur bisher Ublichen Bahnsteuerung 5011 hier eine Bahnregelung eingesetzt werden.

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Die vorliegende Arbeit entstand wAhrend meiner TAtigkeit als wissenschaftlicher Hitarbeiter am Institut some distance Steue rungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrich tungen der UniversitAt Stuttgart. Herrn Prof. Dr. -Ing. G. Stute, dem Leiter des Institutes, bin ich fOr sein stetes Interesse und die wertvollen An regungen wAhrend des Entstehens dieser Arbeit zu gro em Dank verpflichtet.

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Durch das Integralverhalten des Schlittens entstehen aus den Istvorschubgeschwindigkeiten v Xl. und vyl. die Lage- Istwerte x 1. 1 der betreffenden Vorschubeinheiten. Die geforderte Bahn ergibt sich wie bei konventionellen Bahnsteuerungen aus der Oberlagerung der jeweiligen Lage- Istwertkomponenten. Weicht der Istradius Yom Sollradius ab, wird der Istradius durch den entsprechenden Korrekturvorschub solange korrigiert, bis die Radiusabweichung e R hinreichend klein geworden ist, wahrend sich der Istpunkt Pi mit einer Geschwindigkeit v T bzw.

Dies zeigt, daB die Bahnerzeugung durch Bahnregelung gute Ergebnisse hinsichtlich der Bahngenauigkeit zulaBt. 6: Zeitverhalten der Kreisbahnregelung. 2 Bahnverzerrungen Eine weitere wesentliche Aufgabe der Arbeit ist die Untersuchung der mit Hilfe der Bahnregelung erreichten Bahngenauigkeit. 38 Die Bahnregelung als ein Regelsystem kann nur bis zu einem bestimmten Grad die RegelgroBe (Istbahn) wie gewUnscht halten. Damit treten die Bahnabweichungen auf. Der EinfluB der Parameter des Bahnreglers und des Obertragungsverhaltens der Vorschubantriebe auf die Bahngenauigkeit wird durch die digitale Simulation ermittelt.

9 zeigt den EinfluB der ungleichen Antriebsdynamik (W OAx < W OAy ) auf die bezogene maximale Radiusabweichung eRmax/R und den Istbahnverlauf, wobei sich die Abtastzeit T und die Geschwindigkeitsverstarkung Kv nach der Kennkreisfrequenz W OAy richten. Hier sieht man, daB sich eine Ell ipsenbahn ergibt, deren groBe Achse auf der x-Achse liegt. 10 laBt sich der Zusammenhang zwischen Radiusabweichung, ungleicher Antriebsverstarkung KAx~ KAy und Winkelgeschwindigkeit W B erkennen. Aus ungleicher Antriebsverstarkung KAx < KAy folgt eine Ellipsenbahn, deren groBe Achse mit der x- Achse einen 45°_ Winkel bildet.

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Bahnregelung zur Bahnerzeugung an numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen by J. Huan


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