学習機能をもつ次世代CAM-体型コントローラによる自由曲面加工システムの高性能化

使用具有学习功能的下一代 CAM 本体控制器提高自由曲面加工系统的性能

• 批准号: 11750108
• 负责人: 中尾 陽一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750108/
• 关键词: 工作機械の制御; 加工シミュレータ; 自由曲面加工; 学習機能; CAM; 数値制御

本研究は,翼形のような軸形状の自由曲面やエンジン用カムのような非円形断面を有する製品を高速高精度に加工することを目的に行われたものである.このために,既に開発された自由曲面加工システムの高知能・高性能化を目指して,学習機能を有する工作機械のコントローラの開発を試みた.本研究で用いた自由曲面加工システムは,リニアモータで独立に駆動される2つの加工テーブル上に,それぞれ配置された回転型の切削工具を同時に使用して加工を行うものである.このシステムでは,2つの切削工具に挟まれるように工作物が配置されており,バランスカット方式により効率良く加工を行うことができる.この加工システムのコントローラには,独自に開発された適応制御アルゴリズムが組み込まれている.これにより常に高いサーボ系のトラッキング精度を保つことができる.さらに,加工中の切削力を予測するために,コントローラには加工シミュレータ機能が一体化されている.本研究では,昨年度までに開発した加工シミュレータの機能拡張を行った.具体的には,加工中にフィードバックされる最新の加工情報に基づいて,内部パラメータを自動調整することができる学習機能を加工シミュレータに組み込み,さらに,これを工作機械のコントローラに一体化したシステムを構築した.開発した加工シミュレータを用いることによって,加工中の切削力を精度良く予測することができ,過大な切削力の発生を防ぐように,リアルタイムでコントローラが最適な送り量を決定し,これに基づいて工具経路を自動生成することができるようになった.

进行这项研究的目的是以高速和高精度来加工产品，轴向形状，例如机翼和非圆形横截面，例如发动机凸轮。为此，我们试图开发具有学习功能的机床控制器，旨在改善已经开发的自由形式的表面加工系统的智力和性能。这项研究中使用的自由形式的表面加工系统是使用同时在两个由线性电动机独立驱动的加工表上安排的旋转切割工具。在该系统中，将工件放置在两个切割工具之间，并且可以使用平衡的切割方法有效地进行加工。该加工系统的控制器结合了独立开发的自适应控制算法。这允许使用该系统的目的。可以保持高伺服跟踪精度。此外，为了预测加工过程中的切割力，控制器集成了加工模拟器函数。在这项研究中，到去年发展的加工模拟器的功能扩大了。具体而言，可以在加工过程中内置了基于最新的加工过程中馈回的最新加工信息，可以自动调整内部参数，并在加工模拟器中构建了一个系统，并构建了一个将其与机床控制器集成在一起的系统。通过使用开发的加工模拟器，可以在加工过程中准确预测切割力，并防止过度切割力的产生，控制器可以实时确定最佳进料量，并自动基于此生成工具路径。