华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (11): 96-101.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.11.016

• 机械工程 • 上一篇    下一篇

时延网络化数控系统的建模与加工性能

张春华 李迪 翟振坤 王世勇   

  1. 华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510640
  • 收稿日期:2013-03-19 修回日期:2013-06-24 出版日期:2013-11-25 发布日期:2013-10-11
  • 通信作者: 张春华(1976-),女,博士生,讲师,从事嵌入式和网络化运动控制系统研究. E-mail:chhzhang@scut.edu.cn
  • 作者简介:张春华(1976-),女,博士生,讲师,从事嵌入式和网络化运动控制系统研究.
  • 基金资助:

    国家 “863” 计划项目(2011AA04A104, 2012AA040909);广东省重大科技专项(2010A080401006);广东省精密装备与制造技术重点实验室资助项目(PEMT1203);华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014ZM0017)

Modeling and Contouring Performance of Networked CNC System with Delay

Zhang Chun- hua Li Di Zhai Zhen- kun Wang Shi- yong   

  1. School of Mechanical and Automotive Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China
  • Received:2013-03-19 Revised:2013-06-24 Online:2013-11-25 Published:2013-10-11
  • Contact: 张春华(1976-),女,博士生,讲师,从事嵌入式和网络化运动控制系统研究. E-mail:chhzhang@scut.edu.cn
  • About author:张春华(1976-),女,博士生,讲师,从事嵌入式和网络化运动控制系统研究.
  • Supported by:

    国家 “863” 计划项目(2011AA04A104, 2012AA040909);广东省重大科技专项(2010A080401006);广东省精密装备与制造技术重点实验室资助项目(PEMT1203);华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014ZM0017)

摘要: 网络化数控系统中,网络介入导致的时间参数( 采样周期与时延) 对数控加工性能的影响不可忽视.文中基于修正 Z 变换理论建立了网络化数控系统模型,确立了时间参数与数控系统加工性能指标的关系,定量分析了其对加工性能的影响机理.结果表明:时延及其抖动增大了多轴加工的轮廓误差; 与时延相比,采样周期是加工性能的主要影响因素; 时延引起的多轴加工不同步进一步恶化了加工性能; 高速加工数控系统更应关注时间参数对加工性能的影响.

关键词: 网络化数控系统, 时延, 建模, 采样周期, 加工性能

Abstract:

Aiming at the significant influence of timing parameters (i. e. sampling period and delay) on the con-touring performance of networked CNC (Computer Numerical Control) systems due to the involved networks,thispaper sets up a networked CNC system model with delay based on the modified Z transformation,and constructs therelationship between timing parameters and the contouring performance index, with the corresponding influence lawsbeing also obtained. The results show that (1) both the delay and its jittering increase the contour errors of multi-axis processing; (2) the sampling period is the primary factor influencing the contouring performance; (3) themulti- axis control actuation asynchrony caused by delay leads to the degradation of contouring performance; and(4) more attention should be paid to the influence of timing parameters on the contouring performance of high-speed networked CNC systems.

Key words: networked CNC system, delay, modeling, sampling period, contouring performance

中图分类号: