[发明专利]一种恒压抛光的方法及数控系统

说明书

本发明公开了一种恒压抛光的方法，应用于数控系统，本方法将打磨轨迹轨迹区分为抛光段和非抛光段，控制系统根据轨迹的不同切换为位置控制模式和力矩控制模式，在位置控制模式时，抛光轮只进行位移，在力矩控制模式时，抛光轮通过Z轴控制抛光轮与工件的相对位置来保证Z轴力矩保持在恒定的范围内，达到恒压抛光。该方法极大地简化了控制过程，大幅缩短了设备研发周期，降低了研发成本。

技术领域

本发明涉及数控系统，尤其是一种恒压抛光的方法及数控系统。

背景技术

目前非标互感器抛光轮打磨抛光智能化控制难度主要体现在如下几个方面：

1、抛光轮抛光使用磨轮在高速打磨下容易出现难以线性或数学模型化预测的磨损，实用有效的抛光轮轮磨损动态实时补偿的功能难以实现；

2、一般传统五金抛光轮的自动抛光设备主要使用CAM软件或使用控制系统示教功能编程设计控制抛光加工轨迹，轨迹程序包含XYZ轴的全部运动，编程复杂,但是非标抛光轮种类极其繁多和抛光加工批量偏小造成这种自动工艺过程效率极低、成本极高；

3、传统的抛光控制系统一般使用通用的数控系统进行简单改造，数控系统的XYZ三轴一般统一手工设置为位置控制模式，为实现抛光能磨轮智能补偿需要使用专用的压力传感器，需要考虑非常复杂的XYZ轴三维磨轮补偿，实现磨轮磨损动态补偿的代价以几何积数增加，严重降低了自动抛光设备的实用性和推广价值。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供了一种恒压抛光方法，极大地简化了控制过程，大幅缩短了设备研发周期，降低了研发成本。

本发明拟采用以下技术方案予以实现：

一种恒压抛光的方法，应用于数控系统，数控系统为三轴控制系统，包括X轴、Y轴、Z轴，其恒压抛光的方法包括以下步骤：

1)将待加工工件的加工轨迹分为抛光段和非抛光段，预设抛光轮的抛光高度和非抛光高度，抛光轮初始位置在非抛光高度，抛光轮由X轴和Y轴驱动到工件的抛光段上方，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；

2)在力矩控制模式下，控制系统通过控制Z轴改变抛光轮与工件的相对位置以保持Z轴的力矩在恒定范围内，控制x轴和Y轴驱动抛光轮沿抛光段加工轨迹移动，直到完成抛光段的加工，Z轴驱动抛光轮回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式；

3)在位置控制模式下，数控系统通过控制X轴和Y轴驱动抛光轮移动完成非抛光段的控制，直到进入下一个抛光段，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；

4)回到步骤2)，循环步骤2)和步骤3)，直到完成设定的工件的加工。

优选地，步骤1)中还预设有抛光轮的安全切入速度，安全切入速度为抛光轮在Z轴方向从非抛光高度进入抛光高度段的速度。

优选地，所述的安全切入速度为加速度逐渐减小的函数变化速度，安全切入速度在Z轴的力矩进入到恒定范围时，加速度为零。

优选地，步骤3)中的下一抛光段包括未抛光段和已抛光段，步骤1)中的抛光高度设有多个，步骤2)和步骤3)的每一次循环完成一个抛光高度。

优选地，所述的步骤4)还包括有：Z轴驱动抛光轮重新回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式。

优选地，所述的力矩的恒压范围是在设定力矩值的正负百分之五的范围内。

本发明还提供了另一发明目的，一种恒压抛光的数控系统，包括控制器、三轴驱动和抛光轮，所述的三轴驱动与控制器信号连接，三轴驱动包括驱动抛光轮作三维运动的X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动，所述的Z轴驱动上设有与控制器信号连接的力矩传感器；该控制系统包括有位置控制模式和力矩控制模式：