基于PMAC的微噴陣列孔加工宏微復合控制系統(tǒng)的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著微機電系統(tǒng)的迅速發(fā)展,微噴部件在紡織、印刷、光導纖維、醫(yī)療器械、微電子技術等領域的應用愈來愈廣,對其制造精度的要求越來越高,因而也越來越受到人們的重視。微細電火花加工方法具有宏觀作用力小、可控性好等特點,是目前進行微噴陣列孔加工的重要方法。國內對微噴陣列孔加工設備的研究較少,目前還沒有商業(yè)化的微噴陣列孔加工設備,因此研制一臺具有中國自主知識產(chǎn)權的微噴陣列孔電火花加工設備具有重大的經(jīng)濟和現(xiàn)實意義。
  本文在查閱大量文獻的基礎上

2、,綜合國內外微噴陣列孔加工相關技術的研究現(xiàn)狀,針對微噴陣列孔加工對控制系統(tǒng)的要求,完成了微噴陣列孔加工控制系統(tǒng)的總體方案設計。方案采用微細電火花方法加工微噴陣列孔,利用線電極磨削法在線制作微細電極,把伺服電機驅動精密滾珠絲杠的宏動進給機構和壓電陶瓷驅動柔性鉸鏈的微動進給機構相結合來實現(xiàn)電極的快速微步距進給和工作臺大行程高精度的定位,并設計了宏微復合的電極伺服進給控制策略。
  基于PMAC運動控制器搭建了微噴陣列孔加工裝置控制系統(tǒng)

3、的硬件系統(tǒng),基于Visual C++6.0設計了控制系統(tǒng)的人機界面,按照控制系統(tǒng)功能對軟件系統(tǒng)進行了模塊化設計。加工裝置具有接觸感知功能、內孔定中心等功能,利用軟件補償可以方便地找正工件,建立了微噴陣列孔加工程序模型,提供了手動編程和自動編程兩種程序操作模式供用戶靈活選擇。巧妙使用了PMAC坐標系旋轉功能,省略了編程的繁瑣。采用PMAC運動程序和PLC程序來實現(xiàn)系統(tǒng)的運動控制和邏輯控制,系統(tǒng)實時性好,靈活方便。
  在調節(jié)了控制系

4、統(tǒng)的PID參數(shù)后對宏動進給系統(tǒng)和微動進給系統(tǒng)的性能進行了測試試驗。宏動進給系統(tǒng)在階躍量為100μm時階躍響應的上升時間為4ms,進給速度按拋物線在±1.2mm/s范圍內變化時跟蹤誤差在±0.5μm范圍內,能分辨出0.5μm的位移,指令進給速度為10μm/s時速度波動率小于0.6%;微動進給系統(tǒng)在階躍量為1μm時階躍響應的上升時間為2ms,進給速度按拋物線在±2μm/s的范圍內變化時跟蹤誤差在±10nm范圍內,步進頻率可達200Hz。試驗

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