深孔鉆削過程中的智能控制.pdf

1、深孔加工在機械加工領域中占有非常重要的地位。但由于深孔加工特殊特點，一直制約著深孔加工的發(fā)展。由于刀具和刀桿的長度與直徑之比大，對受力變化敏感，當毛坯硬度不均勻時，極容易發(fā)生刀桿扭曲和折斷等問題，導致零件報廢，嚴重影響生產的正常運行及加工質量。因此有必要采取措施對深孔加工過程進行控制，但深孔加工的過程復雜，很難建立精確的數(shù)學模型，用經典和現(xiàn)代控制理論很難實現(xiàn)控制系統(tǒng)的要求。同時由于深孔加工的封閉性，使得普通刀具監(jiān)測方法和儀器無法應用于深

2、孔加工的狀態(tài)檢測，因此也就無法對加工過程進行有效的控制。 針對深孔加工控制過程中的難點，本文在全面歸納、總結國內外深孔鉆削的基礎上，將模糊控制理論運用于深孔加工控制過程中，提出了以刀具扭矩為控制量，以模糊控制為控制系統(tǒng)的控制方案。 首先、對深孔加工過程中刀具進行了力學分析，建立了刀具力學模型。確定了以刀具扭矩為控制系統(tǒng)輸入量，同時提出了通過扭矩傳感器測量刀具扭矩的測量方案。 其次、設計出適合深孔加工過程的模糊控制

3、器。以刀具扭矩為輸入量，通過模糊控制系統(tǒng)的判斷，調節(jié)進給電機的轉速，控制進給量，使刀具扭矩穩(wěn)定在最優(yōu)的工作扭矩，從而達到保護刀具的同時提高深孔加工生產率和加工質量的目的。模糊控制系統(tǒng)的硬件是以單片機AT89C52為核心，以TLC1543為A/D轉換轉換器組成。 最后、通過Matlab中的Simulink對控制系統(tǒng)進行仿真。仿真結果表明，此控制系統(tǒng)能有效地穩(wěn)定刀具扭矩，控制加工過程。 本課題實現(xiàn)了對深孔加工的智能控制，提高