Bahnregelung Zur Bahnerzeugung an Numerisch Gesteuerten Werkzeugmaschinen

ISBN-13: 9783540118428 / Niemiecki / Miękka / 1982 / 98 str.

J. Huan

Opis

Die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine ist ein frei pro 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 Information 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 Form erzeugt. Die Bezeichnung CNC hat sich fUr numerische Steuerungen durch gesetzt, in denen der ProzeBrechner funktionell den zentralen Bestandteil bildet und durch seine Software 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 Soft ware oder Hardware) eingesetzt. Wenn ein Mikrorechner die Auf gebe der Bahnerzeugung in einem CNC- System Ubernimmt, 5011 er in der Lage sein, die FUhrungsgroBenerzeugung und Lagere gelung im Millisekundenbereich auszufUhren. Das Problem der zeitlichen Rechnerauslastung spielt bei der reinen Software Implementierung von Interpolator und Lageregler eine wichtige Rolle. 11 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."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Numerische Bahnsteuerung und Bahnregelung.- 2.1 Numerische Bahnsteuerung.- 2.1.1 Interpolationsverfahren.- 2.1.1.1 Mathematische Beschreibung der Bahn.- 2.1.1.2 Lineare Interpolation.- 2.1.1.3 Zirkulare Interpolation.- 2.1.1.4 Zweistufige Interpolation.- 2.1.2 Lageregelung.- 2.1.2.1 Struktur des Lageregelkreises.- 2.1.2.2 Bahnverzerrung.- 2.1.2.3 Optimale Einstellung des Lageregelkreises.- 2.1.3 Zusammenfassung.- 2.2 Bahnregelung.- 3. Beschreibung und Untersuchung einer zweiachigen Bahnregelung.- 3.1 Prinzipielle Arbeitsweise der Bahnregelung für eine ebene Kurve zweiter Ordnung.- 3.2 Untersuchung der Bahnregelung für die Kreisbahnerzeugung.- 3.2.1 Prinzipielle Darstellung und Erprobung durch digitale Simulation.- 3.2.2 Bahnverzerrung.- 3.2.2.1 Bahnabweichung aufgrund der Bahnrichtungsänderung.- 3.2.2.2 Bahnabweichung aufgrund unterschiedlicher Antriebsdynamik und Antriebsverstärkung.- 3.2.3 Wahl der Geschwindigkeitsverstärkung und Einfluß der Abtastzeit.- 3.2.4 Beurteilung der Kreisbahnregelung.- 3.2.4.1 Ein Beispiel für die Realisierung der Kreisbahnregelung.- 3.2.4.2 Vergleich mit dem rekursiven Interpolationsverfahren.- 3.2.4.3 Vergleich mit Suchschrittverfahren.- 3.2.5 Untersuchung an einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine.- 3.2.5.1 Gleiche Antriebsverstärkung.- 3.2.5.2 Ungleiche Antriebsverstärkung.- 3.3. Untersuchung der Bahnregelung für die Geradenerzeugung.- 3.3.1 Prinzipielle Darstellung.- 3.3.2 Genauigkeit der Geradenbahnregelung.- 3.3.3 Untersuchung an einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine.- 3.3.3.1 Bahnabweichung durch Überschwingen.- 3.3.3.2 Beschränkung der Beschleunigung.- 3.4 Untersuchung der Bahnregelung für allgemeine Kegelschnitte.- 3.4.1 Beschreibung der Kegelschnittbahnregelung.- 3.4.2 Realisierung einer Kegelschnittbahnregelung mit Mikrorechner.- 3.4.3 Ein Beispiel für die Parabel bahnregelung.- 4 Zusammenfassung.- Schrifttum.