[发明专利]一种双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统

说明书

一种双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，包括数控系统、主轴一进给伺服系统、主轴二进给伺服系统、Z轴一进给伺服系统、Z轴二进给伺服系统；所述数控系统采用PID控制，所述PID控制采用单轴迭代学习控制加交叉耦控制合控结构对追踪理想轨迹过程中产生的轮廓误差；由数控系统向主轴一进给伺服系统、主轴二进给伺服系统、Z轴一进给伺服系统、Z轴二进给伺服系统分别发送指令信息。本发明所述的双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，设计合理，对主轴一、主轴二、Z轴一、Z轴二的多轴运动进行控制，可以减少主轴一、主轴二、Z轴一、Z轴二的单轴的跟踪误差，降低了主轴一、主轴二、Z轴一、Z轴二的多轴联动时因为轴间参数不匹配而产生的轮廓误差。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统。

背景技术

加工中心，又称带刀库的数控铣床，其在工程机械、汽车工业、 电力设备、铁路机车和船舶行业等领域中均得到了广泛的应用。双主轴双Z轴立式加工中心就是加工中心的其中一种。

控制系统是一台加工中心的最为核心部件之一，如同人类的“大脑” 。 双主轴双Z轴立式加工中心的加工过程比单主轴单Z轴的加工中心更为复杂，如何保证加工中心各部件有条不紊地执行整个加工工序，一个高效、稳定、功能完善的机床控制系统十分关键。

双主轴双Z轴立式加工中心，双主轴系统由于具备两个主轴，拥有更好的加工柔性、更高的加工效率等优点，但同时也引入了更多的误差影响，刀具运动也更加复杂。因此，需要通过对其控制系统进行改进，使其能对误差进行检测与补偿，从而提高加工精度。此外，在加工过程中，由于双Z轴进给伺服系统的各轴动态响应不一致， 会导致机床加工精度降低，因此需要通过对其控制系统进行改进，提高每个单轴的跟踪精度，又能抑制各轴联动产生的轮廓误差。

中国专利申请号为CN107962188A公开了一种并列式双主轴数控车床及其加工方法，通过两个刀具的连续循环对待加工件进行加工，且其中一个刀具在加工时，通过顶料机构将待加工件顶送至另一个主轴卡头内，以及通过与顶料机构相配合的中顶机构将进料机构输送的待加工件推送至另一个顶料机构上，为后续连续循环加工做准备，实现了待加工件的自动进料、自动送料和自动加工，没有对控制系统进行改进，减少各轴动态响应不一致导致的加工精度降低，并且不具有误差检测与补偿的功能。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，设计合理，对主轴一、主轴二、Z轴一、Z轴二的多轴运动进行控制，可以减少主轴一、主轴二、Z轴一、Z轴二的单轴的跟踪误差，降低了主轴一、主轴二、Z轴一、Z轴二的多轴联动时因为轴间参数不匹配而产生的轮廓误差，应用前景广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，包括数控系统、主轴一进给伺服系统、主轴二进给伺服系统、Z轴一进给伺服系统、Z轴二进给伺服系统；所述数控系统采用PID控制，所述PID控制采用单轴迭代学习控制加交叉耦控制合控结构对追踪理想轨迹过程中产生的轮廓误差；由数控系统向主轴一进给伺服系统、主轴二进给伺服系统、Z轴一进给伺服系统、Z轴二进给伺服系统分别发送指令信息，主轴一进给伺服系统、主轴二进给伺服系统、Z轴一进给伺服系统、Z轴二进给伺服系统分别接收信息并且按照输入的指令分别控制主轴一执行机构、主轴二执行机构、Z轴一执行机构、Z轴二执行机构进行运动。