[发明专利]一种控制每转进给量的控制方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床领域，更具体地说，涉及一种控制每转进给量的控制方法和设备。

背景技术

数控机床领域的数控切削加工是机械制造领域中的重要生产方式。在数控切削加工过程中，为了获得最终加工工件，操作者需要根据实际加工情况设定加工参数(主轴转速、进给速度和进给深度)，并且在加工过程中需要根据不同的加工需求改变加工参数。

在现有数控切削技术中，人们主要关注的参数对象是主轴转速、进给速度。控制方式为：用户通过数控操作面板来实现加工参数的多种选择，一般利用按键或选择开关(例如波段开关)分别对进给速度和主轴转速进行控制；然后主要采用PLC来实现I/O逻辑控制，接收来自操作面板的操作信息来实现对加工参数的控制。将主轴转速和进给速度作为参数关注对象，当采用铣刀切削加工时，不将每齿进给量作为最终关注对象，而仅将进给量作为最终关注对象，存在控制不精确致使最终加工产品质量不高的缺陷。同时，对各参数分别单独进行控制，还存在下列缺陷：当主轴转速单次调整范围过大，进给速度未及时作出相应调整时，可能出现因为每齿进给量过小而造成刀具磨损加剧或发生颤振等后果；当进给速度单次调整范围过大，主轴转速未及时作出相应调整时，可能出现因为每齿进给量fz过大而可能造成刀具的破损等后果。例如，将主轴转速调节为零值，而不对进给速度进行调节时，将造成刀具严重破损的后果。

因此，将主轴转速和进给速度作为参数关注对象且对二者分别单独控制，并不能直观反映出每齿进给量的实际调整情况，控制不精确，容易造成事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对将主轴转速和进给速度作为参数关注对象，且对各参数进行分别单独控制容易造成事故的技术缺陷，提供一种控制每转进给量的控制方法和设备。本发明提供的控制每转进给量的控制方法和设备，将主轴转速、每齿进给量作为关注对象，并保证在主轴转速变化时，每齿进给倍率不变，从而保证进给速度与主轴转速保持同步变化。

本发明提供一种控制每转进给量的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a、PLC模块获取当前主轴转速n、当前进给速度vf；

b、控制面板根据用户的选择输入，将主轴转速倍率信号和每齿进给倍率信号转换为相应的信息发送至PLC模块；

c、PLC模块对接收到的信息进行判定：如果单独调节主轴转速倍率，那么保证每齿进给量不变，此时主轴转速倍率＝Ks，进给速度倍率＝Ks；如果同时调节主轴转速倍率和每齿进给倍率，此时主轴转速倍率＝Ks，进给倍率Kf＝Ks*Ka；然后将主轴转速倍率Ks和进给倍率Kf发送至CNC模块；

d、CNC模块计算求取主轴转速n′＝Ks*n，进给速度vf′＝Kf*vf＝Ks*Ka*vf；

e、CNC模块将主轴转速n′和进给速度vf′转化为伺服驱动指令输出。

优选地，主轴转速倍率Ks和每齿进给量倍率Ka由用户根据需求输入，并通过PLC模块控制执行。

优选地，步骤d还包括：在计算求取主轴转速n′和进给速度vf′之后，通过插补器对进给速度做插补运算。

优选地，插补器内部设置有主轴指令同步器，对进给速度和主轴转速做同步插补。

优选地，步骤d还包括：进给倍率处理模块，接收来自于插补器的轨迹密化点序列和PLC模块处理得到的倍率调整需求，对密化点序列进行再次插值密化，调整进给倍率。

本发明还提供一种控制每转进给量的控制设备，其特征在于，该设备包括：

接收主轴转速倍率信号和每齿进给量倍率信号，并将接收到的信号转换为相应信息发送至PLC模块的控制面板；

电连接控制面板，根据接收到的信息进行判定：如果单独调节主轴转速倍率，那么保证每齿进给量不变，此时主轴转速倍率＝Ks，进给速度倍率＝Ks；如果同时调节主轴转速倍率和每齿进给倍率，此时主轴转速倍率＝Ks，进给倍率Kf＝Ks*Ka；然后将主轴转速倍率Ks和进给倍率Kf发送至CNC模块的PLC模块；

电连接PLC模块，求取主轴转速n′＝Ks*n，进给速度vf′＝Kf*vf＝Ks*Ka*vf，并将主轴转速n′和进给速度vf′转化为伺服驱动指令输出的CNC模块。

优选地，CNC模块内部还包括对进给速度做插补运算的插补器。

优选地，插补器内部设置有主轴指令同步器，对进给速度和主轴转速做同步插补。

优选地，CNC模块内部还包括：连接插补器，接收来自插补器的轨迹密化点序列和PLC模块处理得到的倍率调整需求，对密化点序列进行再次插值密化，调整进给倍率的进给倍率处理模块。