TwinCAT数控系统在CAK6136数控车床改造中的运用

开放式数控系统具有模块逻辑独立、接口标准化、可移植性好的特点,成为当前数控系统的主要发展趋势。设计一种基于Twin CAT的嵌入式软PLC的数控车开放式系统,并将其运用于CAK6136车床。进行了上位机的设计、Ether CAT模块的选择与参数调试、G代码译码、插补、ADS通信、车床的调试。

基于恒主轴电流的机床自适应控制系统的设计

以TwinCAT3开放式数控系统为平台,设计一套恒主轴电流自适应加工系统。系统功能是在用户输入期望的目标负荷条件下,计算出合理的进给速度。首先研究机床主轴系统的力学关系以及主轴电机电流与切削负荷的关系;其次进行自适应控制系统方案的设计,采用离散非线性系统的自适应RBF控制;最后利用TwinCAT3能与Simulink进行实时通信的优点,通过搭建Simulink模型的方法实现了系统的设计,并且考虑了负荷突变的情况。最后通过具体加工,验证了系统的有效性。

基于EMD和ADS的刀具磨损在线监控系统开发

为实现刀具磨损状态准确快速的识别,开发了一套基于自动化设备规范(ADS)通信技术和经验模态分解(EMD)的刀具状态在线监控系统。运用EMD将振动信号分解成多个固有模态函数分量(IMF),综合使用相关系数法以及能量值法筛选了前6阶IMF分量的均方根值作为监测特征,然后将监测特征作为支持向量机的输入,建立监测特征与刀具磨损状态的关系模型。加工中的一定长度的振动数据经ADS技术传输到建立好的支持向量机(SVM)模型中,完成刀具状态的识别。使用TwinCAT和Matlab实现了整套系统的功能。经试验验证,刀具监控系统运行稳定,能对刀具状态进行准确快速的判断。

PC+EtherCAT在机床改造中的应用

提出了一种基于PC+EtherCAT的机床改造方法,采用该方法对数控车床CAK6136进行了改造,具体的内容包括:机械系统、电气系统的改造,数控系统软件开发,以及参数设置和调试。硬件上采用工控机及相应组件,基于模块化编程的思想在TwinCAT2环境下开发了开放程度很高的数控系统,开发的数控系统软件模块包括:模式选择模块,译码模块,运动控制模块等,经改造后的机床运行稳定,能满足加工精度要求,成功解决了原数控机床系统结构封闭,性能不稳定,故障率高的问题。