本文摘要：
在五軸數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行非重復(fù)性加工的場(chǎng)景中，現(xiàn)有的輪廓控制方法如CCC和ILC都無(wú)法對(duì)輪廓誤差進(jìn)行較好的補(bǔ)償，由于數(shù)控系統(tǒng)的輸入輸出軌跡之間存在比較明確的關(guān)系，本文通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從以往的運(yùn)行數(shù)據(jù)中對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的誤差模型進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立數(shù)控系統(tǒng)的誤差預(yù)測(cè)模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行誤差的預(yù)補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠很好的降低數(shù)控系統(tǒng)加工過(guò)程中的輪廓誤差。本文的主要研究成果如下：
(1)提出了一種五軸隨機(jī)刀具路徑的生成方法。五軸軌跡點(diǎn)中包含了刀尖位置和刀具方向，在工件坐標(biāo)系下較難生成用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的五軸訓(xùn)練集軌跡，由于五軸加工中心各個(gè)軸之間不存在明顯的耦合關(guān)系，本文先生成隨機(jī)的單軸控制點(diǎn)，再通過(guò)NURBS曲線對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行擬合，從而得到隨機(jī)的五軸刀具路徑。
(2)提出了一種用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立輪廓誤差預(yù)測(cè)模型的方法。基于對(duì)典型運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的分析，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入特征分解為線性特征和非線性特征，以更好地對(duì)跟蹤誤差中的非線性進(jìn)行預(yù)測(cè)。在仿真平臺(tái)及實(shí)物平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以很好地對(duì)跟蹤誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)，達(dá)到較高的預(yù)測(cè)精度。
(3)針對(duì)單次補(bǔ)償無(wú)法將輪廓誤差補(bǔ)償?shù)轿坏膯?wèn)題，提出了一種使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行迭代補(bǔ)償?shù)姆椒ǎㄟ^(guò)離線的方式多次對(duì)輪廓誤差進(jìn)行補(bǔ)償，最終得到補(bǔ)償之后的G代碼軌跡。
(4)將本文所提出的輪廓誤差補(bǔ)償方法在五軸加工中心上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提出的誤差補(bǔ)償方法能夠大幅度降低機(jī)床加工過(guò)程中的輪廓誤差，能夠達(dá)到與迭代學(xué)習(xí)補(bǔ)償相近的效果。相比于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單次補(bǔ)償，能夠有效地降低輪廓誤差，此外，本文所提出的補(bǔ)償算法具有較好的魯棒性，不會(huì)出現(xiàn)補(bǔ)償發(fā)散的問(wèn)題。
綜上，本文提出了一種基于TCN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的五軸輪廓誤差迭代預(yù)補(bǔ)償方法，可以對(duì)五軸非重復(fù)性加工任務(wù)的輪廓誤差進(jìn)行補(bǔ)償。雖然本文的控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)不錯(cuò)的輪廓控制效果，但是還有很多未考慮到的地方，需要進(jìn)行更深入的研究：
(1)相比于直線軸，五軸加工中心中的旋轉(zhuǎn)軸更加復(fù)雜，本文在使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)五軸輪廓誤差進(jìn)行建模的過(guò)程中，沒(méi)有考慮直線軸和旋轉(zhuǎn)軸之間的區(qū)別，可以進(jìn)一步對(duì)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行更細(xì)致的分析，建立更準(zhǔn)確的誤差預(yù)測(cè)模型。
(2)本文所采用的輪廓誤差補(bǔ)償方法是在軌跡運(yùn)行之前，離線的對(duì)參考軌跡進(jìn)行修改，從而實(shí)現(xiàn)輪廓誤差的補(bǔ)償，可以考慮在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)的對(duì)輪廓誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
(3)目前本文提出的輪廓誤差補(bǔ)償方法僅考慮了數(shù)控加工過(guò)程中的控制誤差，可以進(jìn)一步考慮熱誤差、安裝誤差等引起輪廓誤差的因素，降低零件的加工誤差。
2024-12
此視頻詳細(xì)介紹了U600S高性能五軸加工中心各種參數(shù)及說(shuō)明！… [了解更多]
2024-11
本文以組合式六角亭模型為實(shí)例，分析工藝難點(diǎn)與加工可行性，指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差，并通過(guò)設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn)，完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度，為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例，對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
宇匠數(shù)控 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用！本文摘要：通過(guò)對(duì)混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究，可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于：１）建 立 了 機(jī) 床 的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) … [了解更多]
在機(jī)測(cè)量技術(shù)由于其成本低、檢測(cè)效率高、無(wú)需二次裝夾等優(yōu)勢(shì)被廣泛用于零件加工測(cè)量當(dāng)中，使得五軸加工中心和五軸鉆攻中心，同時(shí)又兼具測(cè)量功能。在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示，硬件部分主要是由高精度探頭、信號(hào)接收器、機(jī)床整個(gè)本體，軟件部分由機(jī)床控制系統(tǒng)、測(cè)量軟件等組成[8]。待零件加工完成… [了解更多]
?加工精度是影響機(jī)床性能和產(chǎn)品質(zhì)量的主要難題，也是制約國(guó)家精密制造能力的重要因素。本文以五軸加工中心為對(duì)象，針對(duì)提升機(jī)床精度進(jìn)行了研究。并且隨著科技的發(fā)展，精密的儀器和零件在生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)的分量逐漸增加，在數(shù)控機(jī)床這種精密機(jī)器精度不斷提高的同時(shí)，必須控制內(nèi)外界環(huán)境的隨機(jī)影響因素在… [了解更多]
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