李淑萍[1]2007年在《基于PMAC的慢走丝线切割机床数控系统的研究》文中指出电火花线切割加工是特种加工技术一个重要的研究方向,主要解决各种难加工材料和复杂形状零件加工的问题。开发慢走丝线切割控制系统主要有两个技术难点,一是脉冲电源,二是运动控制系统。其中,运动控制系统的研究与开发,对提高慢走丝线切割机的性能有很大作用,其运动控制系统的好坏直接影响到线切割的精确性和稳定性。本文综述了国内外慢走丝线切割机床的发展现状,从生产企业的角度,进行了需求分析,研发了四轴联动慢走丝线切割运动控制系统。本文的研究工作主要有以下叁方面的内容。1.结合慢走丝线切割机床的特点,确定了以IPC机为基础,以PMAC运动控制卡为核心的上下位机结构的硬件平台。其中IPC作为上位机完成控制系统的非实时任务,采用开放式运动控制器PMAC作为下位机完成实时的控制任务。分析了PMAC卡的内部结构、外部接口、伺服控制性能及使用方法。研究了运动控制器、伺服单元以及编码器的接口技术,实现了慢走丝线切割机的控制功能。2.在慢走丝线切割机床数控系统的软件开发中采用面向对象的程序设计语言Visual C++和模块化的编程方法,建立了便于用户操作的友好的人机交互接口界面。实现了伺服驱动系统的实时控制,程序译码解释、插补计算、系统管理、PLC程序的调用、状态数据的采集和显示以及用户参数的输入等功能。3.详细研究了PID控制算法,将PID控制算法用于伺服进给系统的控制,保证系统的可靠运行,并对系统动态性能和闭环运行的稳定性进行了分析和调试。基于PMAC的开放式数控系统不仅大大地简化了数控系统的开发周期,实现了资源的合理配置,而且系统开发者和机床用户今后还可以根据需求实时增减功能模块,将自己特殊的加工工艺、管理经验和操作技能纳入控制系统形成自己的产品特色。
张强[2]2003年在《基于PMAC的开放型螺杆磨床数控系统的研制》文中提出数控机床是现代化生产中高度自动化、高效率的生产设备，它的出现提高了零件的加工精度和加工效率，减轻了工人的劳动强度，取得了良好的经济效益，并有利于生产管理的科学化和现代化。 然而，目前通常使用的是一种封闭式体系结构的数控系统，它对许多机床的特性不能完全支持，不具备某些机床或工艺特征所期望的特性，缺少解决具体问题的自由度；同时，科学技术、产品市场、生产组织结构等方面的快速变化也要求数控系统具有更强的模块化特征和软硬件重构的能力，从而为用户能够根据需求对系统功能进行选配和集成、更改或扩展做准备；此外，进一步希望组成机床控制系统的各软硬件功能模块能够来源于不同的部件供应商并且能够相互兼容，封闭式体系结构的数控系统同样不具备，开放型数控系统应运而生。 扬州大学机电研究中心已成功研制出数控螺杆磨床，其控制系统由PC微机和通用数控系统(西门子802D型)构成上下两级控制。本课题的研究则是以PMAC伺服运动控制器为基础，采用“PMAC+PC”的结构形式研制和开发专用螺杆磨床数控系统，将系统开发平台直接构建于PC微机基础之上，软硬件功能实现模块化划分，各功能模块之间通过标准的接口协调工作，共同完成数控功能。所研制的系统是一个能同时完成程序译码解释、插补计算、伺服控制、系统管理等任务的控制系统，能对各种不同型线的螺杆进行磨削，它不仅具备了一般商用数控系统的通用功能，而且还具备了螺杆磨床所必需的螺杆参数输入、成形砂轮截形计算、砂轮修整轨迹计算、螺杆磨削和砂轮修整程序自动生成等特定功能。同时，原有上下位机结构形式的控制系统也得以简化，实现了资源的合理配置，系统开发者和机床用户今后还可以根据需求实时增减功能模块，将自己特殊的加工工艺、管理经验和操作技能纳入控制系统形成自己的产品特色。
李晓伟[3]2016年在《通用型五轴联动数控系统软件开发研究》文中提出目前来自欧美日以及国内的主要数控厂商的高档数控系统都在向复合化、智能化、网络化、柔性化方向发展。国内在高档数控系统领域取得了长足进步但与国外仍然存在较大的差距,对国外的此类数控系统存在绝对的依赖关系。高档数控系统相关技术一直是国内数控领域研究的热点和难点,发展高档数控系统具有重要的战略意义。在此背景下,合肥工业大学CIMS研究所对高档数控系统相关技术进行了研究,并在此基础上对通用型五轴联动数控系统进行了开发研究。本文研究开发的数控系统软件是五轴联动数控系统的重要内容。一个具有良好的开放性,操作简单人性化、能够适用多种结构五轴加工设备、具有良好性价比、通用性和明确的功能模块规划的数控系统软件是五轴联动数控系统开发的核心部分。本文主要完成的内容有：(1)针对不同类型的五轴联动数控机床进行了分类,分析了五轴联动数控机床的运动学模型,建立了不同类型机床运动学方程。对五轴联动数控系统硬件进行了设计,在此基础上完成了软件的功能模块划分。对五轴联动数控系统软件的加工、刀具管理、机床设置以及加工仿真四个主要的功能模块进行了详细的功能分析与设计。(2)以软件功能设计为指导,在VS2010环境下完成了五轴联动数控系统软件的整体框架设计。同时结合PEwin32、SQL sever208、OpenGL等开发工具与开发包完成了加工、刀具管理、机床设置以及加工仿真模块的开发任务,并对各关键功能实现进行分析。(3)在五轴联动数控系统软件各模块功能完成开发以后,对软件的各个模块功能进行单独测试,进行了软件的整体功能测试,经过测试表明软件各个功能满足设计预期,达到技术性能指标,符合进行实际加工的要求。(4)将开发的数控系统软件在五轴义齿加工中心进行应用和加工测试,应用情况和加工测试结果表明软件具有良好的功能和性能,满足了五轴义齿加工中心要求,加工出的义齿样品满足使用条件。本文开发的五轴联动数控软件对不同结构的机床具有良好的通用性与开放性,具备了基本的加工能力,为后续的关于五轴联动数控系统的研究打下了良好的基础。
张松明[4]2002年在《并联机床数控系统及其刀具路径规划的研究》文中研究说明并联机床的出现被认为是本世纪机床设计上最具革命性的突破。与传统机床相比，并联机床具有刚度重量比大、响应速度快、环境适应性强和技术附加值高等优点。这种机床最大的特点是机械简单而控制复杂。与传统数控系统相比，并联机床的数控系统还不是十分成熟。对于不同类型的并联机床，其控制系统又存在诸多差异，需要针对其特点开发相应的数控系统。因此，要发展并联机床数控机床产品，必须首先解决其控制问题，研究开发出高性能的并联机床数控系统。 本文在并联机床数控系统的构造方面作了一些有益的工作。 1．控制关系数学模型的建立 针对一种新型五自由度卧式并联机床的结构特点，首先建立了其控制关系的数学模型，即并联机床的虚实映射转换关系。该数学模型已在并联机床数控系统软件的开发中进行了应用。 2．系统控制软件的编制 作者完成了并联机床数控系统软件主要部分的编制。在开发的过程中，采用G代码作为零件加工程序所用的输入代码，充分注重了与传统数控系统的一致性与兼容性，并采用了模块化的方法编制软件的各项功能，体现了系统的开放性。 3．实验平台的建立 作者搭建了并联机床数控系统实验平台。实验平台采用现今应用广泛的PC机+标准控制卡结构，既简化了控制系统的结构，又具有较好的可靠性和一定的开放性。结合编制好的数控软件，进行了实际控制的实验。实验结果符合并联机床的运动规律，达到了预期的效果。 4．并联机床刀具路径规划的研究 本文还对适合并联机床加工特点的“自动寻位—加工”方式进行了介绍，同时对并联机床加工复杂曲面的实时刀具路径规划进行了理论上的探讨和研究。 本文的工作，为并联机床数控系统的构建及其刀具路径规划的研究提供了支持。
张蓬勃[5]2001年在《开放型数控系统研究》文中研究表明本文提出根据ISO的开放型系统理论，对开放型数控系统的理论进行探讨，提出开放型数控系统模型，并根据该模型开发出一开放型数控系统。硬件结构中，上位机采用通用PC机或工控机，主要实现和用户交互，并完成数据处理。下位机采用Intel8088模块，主要完成通信及实时性强的信号的处理，并将上位机处理结果经分配后送给伺服装置，驱动电机运动。软件部分设计中，上位机采用Visual C++为开发工具，采用模块化设计，下位机采用汇编语言。具有友好的用户界面和良好的处理效果。
孙德茂[6]1999年在《对开放型数控系统的认识》文中进行了进一步梳理1硬件的开放型数控系统自微机化以来，仍一直由系统制造厂家封闭垄断性生产。设计、制造、调试均由系统制造厂把持。自提出开放型后，这种封闭垄断局面已被打破，通用计算机的部分电路如：CPU板、显示卡、图形卡、接口板等已被直接用到数控系统中。这时，数控系统制造厂只
孙兴伟, 王太勇, 王可[7]2004年在《基于双CPU的开放型数控系统的设计与研究》文中研究指明随着计算机控制技术和先进制造技术的发展 ,新型的开放式数控系统成为CNC发展的潮流。文中介绍了一种Win dows环境下基于IPC的双CPU式开放型数控系统的特点 ,阐述了该系统的硬件结构和软件结构设计。该数控系统稳定可靠 ,抗干扰能力强 ,受到用户的好评。
段黎明, 周安华, 王延伦, 肖志祥[8]2005年在《基于COM技术的开放型数控系统组件间数据流关系分析》文中研究表明分析了基于COM技术下的开放型数控系统的特点,划分了开放型数控系统软件功能模块,分析了开放型数控系统的内部信息流程及组件间的数据流关系。根据组件间数据流关系,按照组件规范,开发出的数控组件可以实现开放性。
吕铮[9]2004年在《微型嵌入式开放式数控系统》文中提出本文根据开放型数控系统的理论，对开放型控制系统进行探讨，并设计开发了微型实时嵌入式开放型数控系统。在系统硬件上，采用以51微控制器(78E58单片机)作为硬件的控制核心，并且扩展了外部RAM、并行端口和键盘／显示单元。嵌入式系统的控制软件使用了嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ，进行开放型数控系统的开发，采用C51、51汇编语言设计。将μC／OS-Ⅱ移植到51微控制器上之后，开发了多个任务，实现键盘响应、7段LED数码管显示以及数控系统的基本功能等。 嵌入式系统主要实现键盘响应以及强实时信号的处理。系统根据键盘输入的信息和指令，实现相应的功能。最终将处理结果以控制脉冲形式输出给伺服系统，以控制步进电机的进给，达到模拟数控机床加工的目的。整个系统操作简单，处理结果正确。 系统软件结构采用模块化的思想，可根据功能需求进行剪裁，符合开放型数控的开放性要求。同时，将嵌入式实时操作系统引入到开放型数控系统开发当中，对开放型数控系统的研究和发展具有创新和现实推动意义。
李开顺[10]2005年在《高速响应活塞环数控车床的开发研究》文中指出活塞环是内燃机中的关键零件之一,其本身品质的好坏及工作状态直接影响到内燃机的性能。目前,国内活塞环内外圆自由型线的加工方法基本是采用凸轮靠模进行仿形加工,这种利用靠模仿形加工的方法,由于靠模自身的制造精度和其在工作过程中的磨损,很难保证活塞环的加工精度。活塞环型号的变更和参数的变化均需要更换靠模,靠模制造周期长,难以适应多品种、小批量激烈竞争的市场需求,而国外先进的活塞环加工设备的昂贵价格也是国内很多企业难以接受的。 本论文针对国内现有活塞环加工设备存在的不足,提出了一种新型活塞环全数控车床结构方案,即通过主轴旋转编码器所采集的角度信息和直线电机的径向位移构造“软靠模”代替常规的硬靠模完成活塞环自由型线的加工过程。使用该方案,成功解决了一系列关键技术,最终研制完成了一台活塞环数控外圆车床,该机床与靠模式活塞环车床比较具有响应速度快、加工效率高、精度好的特点。本论文的主要研究内容包括: 1、活塞环全数控加工关键技术分析。通过对活塞环自由状态轮廓曲线的分析,归纳了活塞环全数控加工所需解决的关键技术。 2、提出了一种新型活塞环全数控加工机床结构方案。针对活塞环数控加工关键技术,提出了一种用直线伺服电机作为径向进给机构,以电子凸轮作为运动控制模式实现活塞环数控加工的新型机床结构。 3、活塞环数控车床样机的研制。在原有靠模式活塞环仿形车床基础上,对机床机械结构进行了设计和改造,开发了适合活塞环车削加工的机床控制系统,成功研制了国内第一台用直线伺服电机驱动的高速响应全数控活塞环车床。 4、活塞环CAD/CAM软件的开发。成功开发了一套活塞环CAD/CAM软件,具有活塞环自由型线计算、加工特征分析、图形显示、NC程序自动生成、活塞环型线误差补偿等功能。 5、进行机床切削性能试验,获取了合适的切削加工参数。利用研制的活塞环数控车床样机对不同活塞环材料进行了实际切削试验,验证了机床切削性能,获取了在给定硬件条件下合适的切削参数。
参考文献：
[1]. 基于PMAC的慢走丝线切割机床数控系统的研究[D]. 李淑萍. 苏州大学. 2007
[2]. 基于PMAC的开放型螺杆磨床数控系统的研制[D]. 张强. 扬州大学. 2003
[3]. 通用型五轴联动数控系统软件开发研究[D]. 李晓伟. 合肥工业大学. 2016
[4]. 并联机床数控系统及其刀具路径规划的研究[D]. 张松明. 河北工业大学. 2002
[5]. 开放型数控系统研究[D]. 张蓬勃. 西北工业大学. 2001
[6]. 对开放型数控系统的认识[J]. 孙德茂. 制造技术与机床. 1999
[7]. 基于双CPU的开放型数控系统的设计与研究[J]. 孙兴伟, 王太勇, 王可. 组合机床与自动化加工技术. 2004
[8]. 基于COM技术的开放型数控系统组件间数据流关系分析[J]. 段黎明, 周安华, 王延伦, 肖志祥. 制造业自动化. 2005
[9]. 微型嵌入式开放式数控系统[D]. 吕铮. 西北工业大学. 2004
[10]. 高速响应活塞环数控车床的开发研究[D]. 李开顺. 扬州大学. 2005
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