微V槽超精密加工運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、微V槽光纖連接器加工機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是采用超精密加工技術(shù)并結(jié)合開放式數(shù)控系統(tǒng)特點(diǎn)研發(fā)的。隨著開放式體系結(jié)構(gòu)控制器的不斷普及和超精密加工技術(shù)的逐漸成熟，對(duì)開放式專用機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的研究已經(jīng)逐漸受到制造業(yè)研發(fā)人員的青睞。另外，光纖信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸中存在的損耗問題也為超精密微V槽光纖連接器專用機(jī)床的誕生帶來了必然。
　　本課題在Windows平臺(tái)上，研究了用Qt工具設(shè)計(jì)開發(fā)的以IPC+PMAC運(yùn)動(dòng)控制器為核心的控制系統(tǒng)。首先，研究了國(guó)內(nèi)外超精

2、密加工技術(shù)的水平以及目前對(duì)于微V槽的加工方法以及國(guó)內(nèi)外超精密開放式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r，并闡述了超精密加工微V槽光纖連接器的重要性。
　　其次，通過對(duì)微V槽的工藝參數(shù)和加工過程的分析并依據(jù)所要求的加工精度，設(shè)計(jì)了全閉環(huán)的控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)方案。結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制卡、驅(qū)動(dòng)器、直線電機(jī)和光柵尺的特點(diǎn)和功能，正確配置參數(shù)，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在硬件設(shè)備配套的上位機(jī)軟件中實(shí)現(xiàn)了全閉環(huán)的運(yùn)動(dòng)控制。
　　然后，選用Qt開發(fā)工具，基于Clipper運(yùn)動(dòng)

3、控制器，開發(fā)了專用型的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)了軟件的各個(gè)功能模塊。在上位機(jī)軟件上，完成了對(duì)于G代碼的參數(shù)化編程、G代碼的檢測(cè)、運(yùn)行、停止、暫停等功能。還利用PLC程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)電機(jī)的手動(dòng)增量進(jìn)給、絕對(duì)進(jìn)給、點(diǎn)動(dòng)等操作。在上位機(jī)界面上，最后利用OPENGL函數(shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)機(jī)床的基本運(yùn)動(dòng)和刀具的切削運(yùn)動(dòng)仿真。
　　接著，分析了PMAC的PID+速度/加速度前饋+NOTCH濾波的控制環(huán)算法。通過理解PID參數(shù)的意義和對(duì)系統(tǒng)性能的影響，利用PMAC