旋切机控制计算

1 . 机器原理说明 棍子由传动系统带动匀速旋转，双棍与单棍速度相同。 圆木由于受刀台进给的压力，与棍子之间有很大的摩擦力，棍子的旋转带动木头旋转，旋转过程中，木头逐渐被切成薄片。木头的线速度与棍子线速度相等。 由于棍子的线速度是一定的，所以木头的线速度也固定不变，切削过程中，木头直径逐渐变小，因此木头转速越来越快。木头每转一圈，半径减小一个木皮的厚度值，开始时转速慢，半径变化率小。木头很细时，转速很快，半径变化率很大。而刀台要根据木头直径的变化进给，切削初期，木头直径变化速度慢，刀台进给速度慢，切削后期，木头直径变化很快，刀台也要快速进给。这样就要求刀台的进给系统根据木头直径的变化过程调整进给速度，产生一个渐变的非线性进给速度。 2 . 旋切机进给过程中位移速度函数关系的建立。 进给的速度位移规律： 通过数学方法，建立木头切削过程中的速度位移关系。速度为刀台的进给速度，位移为双棍中心线距刀尖点的距离。由于木头为圆柱形，各段直径相同，只研究圆柱木头截面的变化过程， 刀台进给的直线速度由两个分量组成： 1. 圆木由粗变细过程中的半径变化引起的刀台跟进速度 v1 2. 木头变细的过程中，圆心位置也要相应移动，由圆心位置改变引起的刀台跟进速度v2 3. 刀台总的进给速度 v=v1 +v2 木头截面的面积变化率不变。即： '2)( R＝C C＝vE, v 为木头线速度，等于棍子线速度为恒值。E 为木头切片的厚度，单次加工时也为已知给定值。 '2)( R＝'*2RR 于是'R =RC2 'R 为木头半径相对时间的变化率。则'R 为v1 即 v1 ＝'R 木头圆心位置变化引起的刀台进给速度v2 ： 木头圆心，双棍两圆心的中线点，与双棍之一的圆心构成直角三角形，圆心位置变化引起的刀台进给速度v2 ＝'h。高长 h通过直角三角形由勾股定理求出： h=2251)50( R =1011002RR v2 ＝'h =101100502RRR×'R 于是刀台的进给速度： v=v1 +v2 ＝RC2＋101100502RRR×RC2 ＝RC2×（101100502RRR＋1） 公式中的 R 为加工过程中木头的半径，值是不断变化的，半径值由位移传感器测量后计算得到。 设计加工圆木最大直径为 250mm,刀台最大开口为 300mm，刀台在最大开口位置时，刀尖点与双棍连心线的距离 L＝50＋300＝350m m ，此时l 值最大为350m m ，即位移传感器的最大行程为350m m . 设木头最大直径为250m m ，则切削初始时，l 值为...