上位機(jī)軟件根據(jù)工件的等分?jǐn)?shù)來(lái)確定不平衡量的分解計(jì)算,三角法蘭為3等分,測(cè)量結(jié)果在120度紡錘坐標(biāo)系分解;四角法蘭4等分,端齒4等分,直角坐標(biāo)系分解,結(jié)果為2個(gè)坐標(biāo)軸分量。用戶可在虛擬儀器界面下設(shè)定*小去重值,系統(tǒng)將分解后的2個(gè)值與用戶設(shè)定*小去重值作比較,當(dāng)分解量小于設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)判斷對(duì)該分量不進(jìn)行去重,對(duì)于不平衡量分布靠近分解坐標(biāo)軸的工件,可以較大地提高動(dòng)平衡校正效率。是系統(tǒng)自動(dòng)流程圖。
銑削去重模型本系統(tǒng)主要有三種去重形式,所示,三種工件都需采用銑刀進(jìn)行外圓弧去重。為了使計(jì)算得到切削深度和角度足夠精確,以達(dá)到較高的一次去重率,本系統(tǒng)的去重值計(jì)算采用幾何計(jì)算和曲線擬合補(bǔ)償相結(jié)合的方法。
建立幾何計(jì)算模型:(depth,θ)=model(α,w,H,ρ,r,D,R,θ1,ε,I)(1)式中,模型參數(shù)定義為:H工件允許*大切削深度;ρ工件去重面材料密度;D工件動(dòng)平衡去重半徑;R工件切削面曲率半徑;θ1工件表面周向切削角度上限;θ工件表面周向切削角度;depthα對(duì)應(yīng)的工件表面去重深度;ε求解精度;w銑刀刀寬;α不平衡量;I*大循環(huán)次數(shù);r銑刀半徑。
由去重深度計(jì)算對(duì)應(yīng)去重量的表達(dá)式如下:mass=compute(h)=ba
dcxdxdy×w×ρ(2)式中x,y分別為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),h為去重深度,mass為不平衡量。積分域?yàn)橹嘘幱安糠?,a,b,c,d表示其積分范圍,a表示陰影部分內(nèi)邊,b表示一陰影部分外邊,c表示陰影部分下端點(diǎn),d表示陰影部分上端點(diǎn),其大小與去重深度和周向切削角度成正比。
于是由不平衡量得到對(duì)應(yīng)的去重值的程序流程如下,此時(shí)工件表面周向環(huán)切角θ的上限θ1由工件表面可切削范圍以及設(shè)備回轉(zhuǎn)臺(tái)*大回轉(zhuǎn)角確定:(1)h=H,轉(zhuǎn)2)mass=compute(h),轉(zhuǎn)3(3)如果mass<α,則判斷為超過(guò)設(shè)備*大去重能力,同時(shí)按*大去重能力去重,h=H,提示產(chǎn)品為廢件,轉(zhuǎn)5;如果mass>α,同時(shí)abs(mass-α)<ε,轉(zhuǎn)5;否則,轉(zhuǎn)4.
?。?)對(duì)切削深度進(jìn)行兩分法搜索,h=h′,如果搜索次數(shù)達(dá)到*大次數(shù)I,記錄此時(shí)的h,h轉(zhuǎn)5;否則用搜索到的h轉(zhuǎn)2.
?。?)計(jì)算結(jié)束,返回h和*大環(huán)切角度θ1.
實(shí)際操作時(shí),有關(guān)參數(shù)比如尺寸和密度等都存在一定的誤差,或者由于長(zhǎng)時(shí)間使用造成刀具幾何尺寸的變化,同時(shí)幾何計(jì)算對(duì)一部分區(qū)域采取線性處理,這使得按照公式(2)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行去重以后,仍然有一定的超差不平衡量存在,于是采用擬合曲線補(bǔ)償來(lái)進(jìn)一步提高去重計(jì)算的精度。采用曲線擬合修正計(jì)算,在中的**列表示不平衡量,第2列為去重深度手動(dòng)校正值(深色部位),第3列為積分計(jì)算得到的去重深度,在去重方式不選用曲線擬合時(shí),該計(jì)算方法為參考值。用戶根據(jù)設(shè)備正常使用時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù),來(lái)修改第2列的數(shù)值,曲線擬合時(shí)使用第1、2列的數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊擬合,將進(jìn)行基于*小二乘法的參數(shù)計(jì)算;點(diǎn)擊存儲(chǔ),則存儲(chǔ)擬合參數(shù)。根據(jù)三種工件幾何計(jì)算結(jié)果來(lái)看,采用0.6 ̄1次曲線組合生成擬合函數(shù)。
曲線擬合函數(shù)為式(2):y=x0x+x1x0.9+x2x0.8+x3x0.7+x4x0.6(3)其中x0~x4為擬合參數(shù),擬合參數(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中針對(duì)不同的工件類型分別存儲(chǔ),使用時(shí)選取相應(yīng)工件類型,并將參數(shù)設(shè)置中的校正標(biāo)志選中,即可使用擬合曲線進(jìn)行去重值計(jì)算。
本文所述的系統(tǒng)將幾何計(jì)算公式和曲線擬合模塊集成到獨(dú)立的靜態(tài)庫(kù)文件中,可通過(guò)更換該庫(kù)文件方便的擴(kuò)展去重策略庫(kù)。更換轉(zhuǎn)子類型時(shí),只需重新選擇工件等分?jǐn)?shù)以及去重類型,便可方便的將系統(tǒng)應(yīng)用到其他類型轉(zhuǎn)子的自動(dòng)動(dòng)平衡。
結(jié)論本文所提出的自動(dòng)去重組合機(jī)床,可以根據(jù)測(cè)量的不平衡量大小采取不同的操作以提高工作效率;采用外圓弧銑削方式可以*大限度進(jìn)行動(dòng)平衡校正,幾何計(jì)算與曲線擬合補(bǔ)償相結(jié)合的方法大大地提高了系統(tǒng)的一次去重率。是三種工件使用兩種方法相結(jié)合時(shí)的部分試驗(yàn)結(jié)果。