梁 速,徐 辉,陈 默,康小明,赵万生,卢智良,万符荣,吴 强,吴国兴,朱 宁

(1.上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室,上海200240;2.苏州电加工机床研究所有限公司,江苏苏州215011)

涡轮叶盘是航空发动机中的关键部件,多轴联动电火花加工已成为实现其制造的关键技术。由于国外于此类技术及装备对我国实施禁运,加快研制多轴电火花加工机床并使之产业化将具有重要的战略意义。作为电火花加工机床的核心,数控系统需要在实时性、稳定性及可靠性等方面满足较高的要求[1-2]。数控系统必须能依照获取的极间放电状态,快速地控制多轴完成相应的伺服动作,因此需要较强的实时性;加工稳定性要求电火花加工过程中保持放电连续、伺服平稳;此外,由于电火花加工过程耗时较长,数控系统还需保证其运行具有良好的可靠性。

可编程运动控制器PMAC(Programmable Multi Axis Controller)凭借其在实时运算与数据处理、多轴精密联动控制、运行稳定性及开放性等方面的优良性能,已在数控机床、机器人、航空航天和医疗设备等领域有着广泛的应用[3]。同时因其优良的运动控制性能与强实时性,也成为电火花加工数控系统理想的开发平台。在基于PMAC开展多轴联动电火花加工数控系统研究与开发方面,李论[4]通过运用PMAC系统设计了五轴联动电火花加工数控系统,并加工出涡轮盘模拟样件。然而,基于PMAC开发的电火花加工数控系统大多还停留在实验室与样机阶段,其在产业化方面仍面临着诸多问题,主要表现在系统兼容性不强、不具备满足市场需要的特殊加工功能、尚未达到商品化的开发标准及系统成熟度与可靠性不足等。……