數(shù)控（NC）加工技能在現(xiàn)代制造技能中占有十分重要的位置，自50年代面世以來，跟著微電子、計(jì)算機(jī)等技能的高速開展，現(xiàn)今已獲得了長足的前進(jìn)，對制造業(yè)乃至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的開展起著曰益重要的作用。當(dāng)然不可否認(rèn)的是，數(shù)控技能中還有許多問題有待于進(jìn)一步芫善激控中的負(fù)載自習(xí)慣操控就是其間之一。負(fù)載自習(xí)慣操控就是在數(shù)控加工中當(dāng)負(fù)載呈現(xiàn)改變時(shí)，體系能夠及時(shí)調(diào)整刀具的進(jìn)給速度，以習(xí)慣負(fù)載的改變，并使負(fù)載維持在較為穩(wěn)定的水平。這種技能一方面能夠進(jìn)步數(shù)控加工功率，一起還能夠起到維護(hù)刀具和機(jī)床以及確保加工質(zhì)量等作用。正是依據(jù)這一知道，本文提出一種數(shù)控加工中負(fù)載自習(xí)慣操控的計(jì)算辦法，該辦法首要通過直接丈量的辦法獲取數(shù)控加工中的負(fù)載值然后依據(jù)這一負(fù)載值，運(yùn)用含糊邏輯辦法計(jì)算出此負(fù)載下相應(yīng)的刀具進(jìn)給速度。
一、負(fù)載的丈量如前所述，對負(fù)載的操控在數(shù)控中具有十分重要的含義，故對此研討較多，它們首要都是從怎樣樹立數(shù)控加工中的負(fù)載的數(shù)學(xué)模型視點(diǎn)進(jìn)行研討，并提出了多種數(shù)控加工中的負(fù)載數(shù)學(xué)模型'）51.這種通過樹立包含多種影響要素的負(fù)載數(shù)學(xué)模型對負(fù)載進(jìn)行操控的辦法，確實(shí)能起到必定的作用。但縱觀這些辦法，它們都還存在以下一些問題：數(shù)控加工中影響負(fù)載的要素比方刀具的進(jìn)給速度、主軸的轉(zhuǎn)速、加工刀具的形狀、被加工零件的形狀及資料特征等，且這些要素的影響都具有非線性和相關(guān)性等特色，故無法包含所有這些要素進(jìn)行準(zhǔn)確建模，一般只取幾種以為影響較大的要素樹立相應(yīng)的模型，這樣該負(fù)載數(shù)學(xué)模型的精度就會(huì)遭到必定的限制。
對刀具進(jìn)行數(shù)學(xué)描繪以樹立其與負(fù)載的聯(lián)系這些模型一般只針對詳細(xì)的刀具（比方球頭刀具）這樣它們只能適用于這些詳細(xì)類型的刀具，因而這些負(fù)載數(shù)學(xué)模型的通用性就很小，特別是無法習(xí)慣于具有自動(dòng)換刀裝置的加工中心中。
負(fù)載數(shù)學(xué)模型負(fù)載數(shù)學(xué)模型中有的需用迭代的辦法進(jìn)行求解，因而十分費(fèi)時(shí)且有時(shí)難以確保迭代的收斂。
依據(jù)上述剖析本文從另一視點(diǎn)獲取負(fù)載值，即不是直接樹立負(fù)載的數(shù)學(xué)模型來求解負(fù)載，而是通過丈量主軸遭到的扭矩來直接表征負(fù)載的巨細(xì)。該直接丈量辦法的原理是影響數(shù)控加工中負(fù)載巨細(xì)的要素必定反映到主軸扭矩的巨細(xì)，故主軸扭矩的巨細(xì)客觀地表征了負(fù)載的巨細(xì)。這種直接丈量的辦法避免了直接樹立負(fù)載數(shù)學(xué)模型的弊端，且主軸扭矩的巨細(xì)可通過測算主軸電機(jī)的輸出功率獲得，故該辦法的丈量反常簡略。丈量了負(fù)載的巨細(xì)今后接下來就是怎樣對此進(jìn)行自習(xí)慣操控，BP怎樣由測得的負(fù)載值求出此刻刀具的進(jìn)給速度。本文選用含糊邏輯算法進(jìn)行負(fù)載自習(xí)慣操控。
二、負(fù)載的自習(xí)慣操控如前所述，本文選用含糊邏輯算法進(jìn)行自習(xí)慣操控。自扎德（L.A.Zadeh）在1965年提出含糊調(diào)集梯形方式從屬函數(shù)體系以及操作存在著不確定的體系。而數(shù)控中負(fù)載的自習(xí)慣操控就屬于無法準(zhǔn)確建模的體系，故用含糊邏輯操控能獲得比較抱負(fù)的作用。
□負(fù)載自習(xí)慣操控原理本數(shù)控加工負(fù)載自習(xí)慣操控原理如所示。
圖中虛線所示的含糊操控器為本文負(fù)載自習(xí)慣操控的邏輯算法部分。
負(fù)載自習(xí)慣操控相關(guān)技能的處理從上面的原理圖能夠看出，該負(fù)載自習(xí)慣操控運(yùn)用了含糊邏輯的相關(guān)常識(shí)，下面對有關(guān)的技能進(jìn)行剖析、處理。
�。�1）輸入、輸出量含糊集的樹立樹立輸入、輸出量含糊集分以下幾步：輸入、輸出論域的離散化在此數(shù)控加工負(fù)載自習(xí)慣操控辦法中輸入量為通過直接丈量得到的負(fù)載值輸出量為刀具的進(jìn)給速度值。在輸入、輸出論域的離散化的過程中，離散點(diǎn)數(shù)的挑選要恰當(dāng)，點(diǎn)數(shù)越多，含糊子集的定義越細(xì)膩含糊化、含糊推理、解含糊處理也就越細(xì)膩，這將使含糊操控器的操控作用和操控作用越準(zhǔn)確M度越高，但一起也導(dǎo)致運(yùn)算量加大，乃至無法用于實(shí)時(shí)操控。本體系依據(jù)實(shí)踐狀況，將輸入、輸出論域都取九個(gè)離輸入、輸出論域的含糊區(qū)分同樣，含糊子集區(qū)分的數(shù)目也要恰當(dāng)，子集越多，操控動(dòng)作越細(xì)膩1精度相應(yīng)進(jìn)步，但過多的含糊子集也會(huì)使運(yùn)算量大得無法承受。依據(jù)精度和實(shí)時(shí)性要求咱們將輸入、輸出論域都區(qū)分為五個(gè)含糊子集。關(guān)于輸入如下子集：很大（A1）、較大（A3）、中等（A3）、較小、很�。ˋ5）。關(guān)于輸出有如下子集狠慢、較慢、中等、較快、很快。
樹立含糊子集的從屬函數(shù)含糊子集的從屬度即每個(gè)含糊子集在每個(gè)離散點(diǎn)的從屬程度，目前常用的有三角形、梯形及三角函數(shù)等方式的從屬函數(shù)。咱們按中梯形方式從屬函數(shù)的辦法樹立含糊子集在相應(yīng)離散點(diǎn)的從屬度（W.這樣咱們樹立如下的輸入含糊子集：（2）含糊推理規(guī)矩的樹立輸入、輸出含糊子集的區(qū)分今后依據(jù)數(shù)控加工的實(shí)踐狀況咱們樹立以下五條含糊推理規(guī)矩（R），設(shè)負(fù)載的巨細(xì)為刀具的進(jìn)給速度應(yīng)為"：規(guī)矩規(guī)矩3（3）含糊推理算法完成當(dāng)輸入輸出量的含糊調(diào)集和推理規(guī)矩樹立今后，咱們即可依據(jù)含糊調(diào)集的有關(guān)規(guī)矩進(jìn)行推理運(yùn)算。如R1可表示R1=01x用表1表示如下：輸入數(shù)據(jù)的含糊化含糊操控中，檢測得到的輸入數(shù)據(jù)一般是準(zhǔn)確數(shù)，而含糊操控器中處理的數(shù)據(jù)是含糊量，因而有必要進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)含糊化，包含量程轉(zhuǎn)化和量化以及含糊化辦法挑選兩步：量程變換和量化因?yàn)檩斎胄盘柾ㄟ^直接丈量得到的負(fù)載值，有必要先變換為前面所說的論域中的離散點(diǎn)。咱們選用份額因子！進(jìn)行轉(zhuǎn)化，設(shè)依據(jù)詳細(xì)的高速數(shù)控加工狀況，咱們得到答應(yīng)的負(fù)載最大值為/.則=8//這樣，對任一測算得到的負(fù)載值/，對應(yīng)論域中的離散點(diǎn)為=INT（/+�。�=INT（/8//.）其間，INT表示取整函數(shù)。
含糊化辦法的選取本體系選用直接將某一準(zhǔn)確點(diǎn)含糊化為一個(gè)含糊單點(diǎn)，所謂含糊單點(diǎn)，便是這樣一種含糊子集，該點(diǎn)對它的從屬度為1，而論域中其它所有點(diǎn)對它的從屬度為輸出數(shù)據(jù)的解含糊含糊推理后得到的是含糊量，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)所能接的只能是準(zhǔn)確量，所以有必要進(jìn)行解含糊，行將含糊量轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確量。解含糊是含糊化的逆過程，它包含解含糊辦法的挑選及量程的轉(zhuǎn)化兩步。
�、俳夂k法的挑選本體系選用加權(quán)均勻法進(jìn)行解含糊，行將含糊輸出論域上的點(diǎn)對輸出含糊集的從屬度為權(quán)系數(shù)加權(quán)均勻求解含糊成果。詳細(xì)做法為設(shè)輸出論域上一點(diǎn)，其在輸出含糊子集的從屬度為/！6（7），則解含糊后得輸出成果為8 =（。+叫（7））A.叫（7）），例如上面的負(fù)載值為3時(shí)對應(yīng)的刀具進(jìn)給速度值是：②量程的變換通過上面①解含糊得到的數(shù)據(jù)仍是輸出論域上的點(diǎn)，不是用于操控執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的物理量所以咱們有必要再次進(jìn)行量程的變換。咱們選用份額因子2進(jìn)行變換設(shè)依據(jù)詳細(xì)的高速數(shù)控加工狀況，咱們得到加工時(shí)刀具的最高進(jìn)給速度為2=./8.這樣，關(guān)于任一上面①解含糊得到的數(shù)據(jù)8，其對應(yīng)的用于實(shí)踐操控的物理量速度三、結(jié)論本文將含糊邏輯理論用于數(shù)控加工中負(fù)載的自習(xí)慣操控。該辦法首要選用直接辦法丈量負(fù)載巨細(xì)，避免了傳統(tǒng)的樹立負(fù)載數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性和不準(zhǔn)確性，然后運(yùn)用含糊邏輯的辦法對測得的負(fù)載進(jìn)行自習(xí)慣操控。這樣，刀具的進(jìn)給速度能跟著負(fù)載的改變而發(fā)作相應(yīng)的改變，從而使負(fù)載在整個(gè)加工過程中堅(jiān)持相對的平穩(wěn)。因而該負(fù)載自習(xí)慣操控辦法一方面能夠進(jìn)步加工的質(zhì)量和功率另一方面能夠有效地維護(hù)刀具和機(jī)床進(jìn)步它們的使用壽命。
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