本发明属于机床速度控制通信领域，更具体地，涉及一种针对主轴部分区域与工作台位置跟随的实现方法。
背景技术：
在植毛、制刷行业，植毛机主轴处于快速的上下运动，安装有加工件的工作台按预定轨迹在主轴下方运动，工作台的运动通常情况是根据设定的参数进行不变的加减速运动，其在主轴的某个区域进行移动是通过上下位传感器实现的。当在加工不同工件的时候，当前主轴的某个区域不能满足加工工艺的情况下需要手工调整上下位传感器。还有在某些时候加工工件各段的运动距离相差比较大，这时设置的固定速度参数根本没办法满足加工要求：会出现在距离短的时候没加速上去就已经必须减速，导致工作台振动影响加工精度；或在距离比较长的时候加减速比较慢进而出现定位置后，导致主轴不能按预定轨变加工，造成工件损坏或报废。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种针对主轴部分区域与工作台位置跟随的方法，旨在解决现有技术中工作台速度以一种固定设定方式与主轴跟随区域之间的运动过程存在的限制，当在加工不同工件的时候，当前主轴的某个区域不能满足加工工艺的情况下需要手工调整上下位传感器。还有在某些时候加工工件各段的运动距离相差比较大，这时设置的固定速度参数根本没办法满足加工要求：会出现在距离短的时候没加速上去就已经必须减速，导致工作台振动影响加工精度；或在距离比较长的时候加减速比较慢进而出现定位置后，导致主轴不能按预定轨变加工，造成工件损坏或报废。
为实现上述目的，本发明提供了一种针对主轴部分区域与工作台位置跟随的实现方法，包括下述步骤：
s1：通过编码器反馈实时计算获取当前主轴速度vmain；
s2：根据设定的工作台伺服响应置后时间tdlay与vmain算出对应主轴角度aoffset；
s3：根据主轴偏置角度aoffset修改主轴的跟随区域sfollow_new；
s4：根据加速度将主轴新跟随区域sfollow_new划分为加速、匀速、减速三段；
s5：根据当前跟随区域与划分的三段区域位置进行判断；当scurrent＜sfollow_add时，把该区域积分对应的工作台脉冲以加速方式发完；当sfollow_add＜scurrent＜sfollow_down时，把该区域积分对应的工作台脉冲以匀速方式发完；当sfollow_down＜scurrent时，把该区域积分对应的工作台脉冲以减速方式发完。
更进一步地，在步骤s2中，根据公式aoffset＝vmain*tdlay*360°计算在当前主轴速度下，运动轴的置后时间tdlay所对应的aoffset主轴角度，并修改设置的主轴跟随区域sfollow为sfollow_new，其中vmain为主轴当前速度，tdlay为运动轴响应的置后时间。
本发明提供的针对主轴部分区域与工作台位置跟随的方法根据系统主轴设置的跟随区域，并根据主轴的速度与实际存在的工作台运动置后性问题，计算出新的跟随区域，并设置了加速、匀速、减速区域，实现工作台与主轴部分区域加减速的跟随运动，实现工作台平稳运动，提高加工精度，提高加工速度和效率，避免不良品。
附图说明
图1是本发明实施例提供的主轴部分区域与工作台位置跟随的方法的实现流程图；
图2是采用本发明实施例提供的主轴部分区域与工作台位置跟随的方法具体实现过程示意图；
图3是本发明实施例提供的实现植毛机主轴部分区域与工作台位置跟随结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种主轴部分区域与工作台位置跟随的方法，在主轴实时所采集到的速度下，通过与工作台伺服存在的置后时间情况下，得出主轴跟随区域的偏置角求出新的跟随区域，并对区域进行加速、匀速、减速的划分，在对应区域对工作台各轴的脉冲当量进行对应的加速、匀速、减速输出，以达到工作台在主轴高速下还能平稳运动。如图1所示，该方法具体包括下述步骤：
s1：通过编码器反馈实时计算获取当前主轴速度vmain；
s2：根据设定的工作台伺服响应置后时间tdlay与vmain算出对应主轴角度aoffset；
s3：根据主轴偏置角度aoffset修改主轴的跟随区域sfollow_new；
s4：根据加速度将主轴新跟随区域sfollow_new划分为加速、匀速、减速三段；
s5：根据当前跟随区域与划分的三段区域位置进行判断；当scurrent＜sfollow_add时，把该区域积分对应的工作台脉冲以加速方式发完；当sfollow_add＜scurrent＜sfollow_down时，把该区域积分对应的工作台脉冲以匀速方式发完；当sfollow_down＜scurrent时，把该区域积分对应的工作台脉冲以减速方式发完。
在步骤s2中，根据公式aoffset＝vmain*tdlay*360°计算在当前主轴速度下，运动轴的置后时间tdlay所对应的aoffset主轴角度，并修改设置的主轴跟随区域sfollow为sfollow_new，其中vmain为主轴当前速度，tdlay为运动轴响应的置后时间。
本发明提供的针对主轴部分区域与工作台位置跟随的方法根据系统主轴设置的跟随区域，并根据主轴的速度与实际存在的工作台运动置后性问题，计算出新的跟随区域，并设置了加速、匀速、减速区域，实现工作台与主轴部分区域加减速的跟随运动，实现工作台平稳运动，提高加工精度，提高加工速度和效率，避免不良品。
在本发明实施例中，数控系统实时对当前主轴速度进行采集和计算，获得主轴速度vmain；根据知道的主轴速度，数控系统自动计算当前主轴速度下的实际跟随区域，并划分为加速、匀速、减速三个区域，根据主轴到达不同的区域所对应的工作台运动所需的脉冲当量进行加速、匀速、减速输出。
根据设置参数和处理程序，数控系统实时对当前主轴速度进行采集和计算，获得主轴速度vmain；接着根据已知的工作台伺服响应置后时间tdlay与vmain算出在当前主轴速度情况下置后时间对应的主轴角度aoffset；根据设定的主轴安全跟随区域sfollow和aoffset对sfollow进行向前偏置得出超前于它aoffset角度的新跟随区域sfollow_new；根据设定的匀速比例将sfollow_new划分方加速、匀速、减速三个区域，通常情况下是做对称式的加减速，通过积分可以求出三个不同区域对应的各轴工作台运动的脉冲当量；通过实时检测主轴的当前位置并进行判断，当scurrent＜sfollow_add时，把该区域积分对应的工作台脉冲以加速方式发完；当sfollow_add＜scurrent＜sfollow_down时，把该区域积分对应的工作台脉冲以匀速方式发完；当sfollow_down＜scurrent时，把该区域积分对应的工作台脉冲以减速方式发完。
如图2所示，本发明提供的针对主轴部分区域与工作台位置跟随的方法具体过程如下：
根据设置参数和处理程序，可以首先确定主轴当前转速vmain和当前主轴的位置scurrent；流程图上面有说明：设置的参数有主轴跟随区域起始角度astart和跟随区域终止角度aend，工作台伺服响应置后时间tdlay，匀速范围比例rratio；
以工作台当前轨迹点开始，根据主轴当前速度vmain和工作台伺服响应置后时间tdlay算出在当前主轴速度情况下置后时间对应的主轴角度aoffset；根据设定的主轴安全跟随区域sfollow和aoffset对sfollow进行向前偏置得出超前于它aoffset角度的新跟随区域sfollow_new；根据设定的匀速比例rratio将sfollow_new以对称式的加减速划分为加速(1-rratio)/2、匀速rratio、减速(1-rratio)/2三个区域，通过积分可以求出三个不同区域对应的各轴工作台运动的脉冲当量；实时采集并改变当前主轴位置scurrent的值并进行判断，当scurrent＜sfollow_add时，把该区域积分对应的工作台脉冲以加速方式发完；当sfollow_add＜scurrent＜sfollow_down时，把该区域积分对应的工作台脉冲以匀速方式发完；当sfollow_down＜scurrent时，把该区域积分对应的工作台脉冲以减速方式发完。
为了更进一步的说明本发明实施例提供的针对主轴部分区域与工作台位置跟随的方法，现以植毛机主轴部分区域与工作台位置跟随为例，结合图3详述如下：
主轴旋转带动刀具上下运动。安装有加工件工件的工作台各轴按预定轨迹在主轴下方运动，机床主轴带动刀具在工件上连续快速地进行孔位加工。
通过数控系统实时对当前主轴速度进行采集和计算，获得主轴速度vmain；接着根据已知的工作台伺服响应置后时间tdlay与vmain算出在当前主轴速度情况下置后时间对应的主轴角度aoffset；根据设定的主轴安全跟随区域sfollow和aoffset对sfollow进行向前偏置得出超前于它aoffset角度的新跟随区域sfollow_new；根据设定的匀速比例将sfollow_new划分为加速、匀速、减速三个区域，通常情况下是做对称式的加减速，通过积分可以求出三个不同区域对应的各轴工作台运动的脉冲当量；通过实时检测主轴的当前位置并进行判断，当scurrent＜sfollow_add时，把该区域积分对应的工作台脉冲以加速方式发完；当sfollow_add＜scurrent＜sfollow_down时，把该区域积分对应的工作台脉冲以匀速方式发完；当sfollow_down＜scurrent时，把该区域积分对应的工作台脉冲以减速方式发完。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。