[发明专利]一种锯床进给控制方法及锯床

说明书

本发明提供一种提升锯架的前馈加反馈复合进给控制效率的锯床进给控制方法。一种锯床进给控制方法，该方法包括以下步骤：将工件的材料材质、锯切面形状、锯切面尺寸和锯床的锯条齿形、锯条线速度设立为基础切割参数；根据基础切割参数计算得到锯条单齿切削量和锯条单齿转矩当量，结合基础切割参数和对应的锯条进给速度公式计算得到锯条进给速度值，建立锯条进给速度的前馈控制曲线；采集锯切工件时的实时锯切力值，在前馈控制曲线基础上拟合得出前馈‑反馈控制曲线。本发明实现锯床进给速度的完全性前馈加反馈复合进给控制，显著提高锯床切削效率。

技术领域

本发明涉及一种锯床控制方法及锯床，特别涉及一种锯床进给控制方法及锯床。

背景技术

锯切是金属切削加工中的重要组成部分，而锯床是进行锯切加工的必要设备。锯条运动是处于水平方向的锯切运动和处于竖直方向的锯条进给运动的复合运动，锯切运动速度通常根据锯切工件的材料参数确定，而锯条进给运动速度则还需要考虑工件的截面形状和锯切宽度等。对于锯床进给控制的研究一直是行业内的热点方向。

申请号为2015101069013的中国发明专利公开了一种带锯床恒功率锯切的控制方法及其智能带锯床，包括控制系统、锯架系统、进给系统以及夹持机构，旋转编码器安装在从动锯轮的转轴上，实时检测从动锯轮的转速。功率传感器检测变频器反馈电流大小，并通过旋转编码器后传输给下位机，下位机通过采集得到的主电机的转速和扭矩数据，通过进给流量阀控制电机调整进给流量阀的开度，改变进给油缸活塞杆的升降速度。该技术方案充分利用驱动主电机的功率，考虑锯切工况对锯条寿命的影响和不同材料进给力的极限情况，实现带锯床智能锯切。该技术方案中的锯架进给是通过油缸进行执行，且为反馈控制方式，虽然延长锯条的疲劳寿命，但是没有改善切削效率。

申请号为2012101576921的中国发明专利公开了一种恒锯切力变进给速度的锯架进给系统及其方法，系统由锯架、液压系统、控制系统组成，油缸驱动锯架沿立柱上下移动，系统依据选定的工件横截面类型和参数、结合测出的锯架位移和工件材料硬度实施基于工件锯切宽度变量的变进给速度前馈控制，根据压力传感器采集的油缸油压值，进行恒锯切力的闭环反馈进给控制，提高切削效率，降低锯条消耗量。该技术方案虽然公开了对于锯架的前馈加反馈复合进给控制，但是仍采用油缸执行锯架进给，受限于操控精度，前馈控制必须结合实时测出的锯架位移来实施，控制系统无法计算出完整的前馈控制进给速度曲线，并非实现真正完全的前馈加反馈控制，因而对于锯架的前馈加反馈复合进给控制效率难以令人满意，无法彻底改善切削效率。

综上所述，当锯切工件的截面积变化较大、突发大负载时，现有的仅依靠反馈切削控制的切削方式存在锯条损耗严重的问题，而现有的前馈加反馈控制方式未能实现完全性前馈控制，体现为：一是采用油缸等液压缸执行进给动作，使得进给速度不稳定，同时无法判断进给位置，需要测量部件配合测量才能得到进给位置，且无法预判锯切阻力的突变以进行提前控制；二是由于进给速度不稳定和进给位置的不确定性，无法提前根据工件的不同材质、不同形状、锯条不同齿形以及不同的线速度来确定锯切工件的目标转矩(负载)，无法精确计算锯条单齿切削量和确定锯条单齿转矩当量，从而无法提前计算出前馈控制曲线并精确执行。

因此，研究开发一种基于高精度执行机构，实现控制系统完全前馈控制和闭环反馈控制，提升锯架的前馈加反馈复合进给控制效率，进而彻底改善锯床切削效率的锯床进给控制方法，以及采用该控制方法的锯床，对于本领域具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升锯架的前馈加反馈复合进给控制效率的锯床进给控制方法，解决背景技术中所述的问题。

本发明的另一目的在于提供一种锯床，采用前馈加反馈复合进给控制的锯床进给控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种锯床进给控制方法，该方法包括以下步骤：

S1，将工件的材料材质、锯切面形状、锯切面尺寸和锯床的锯条齿形、锯条线速度设立为基础切割参数；