隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,數(shù)控雕刻機(jī)順應(yīng)時(shí)代要求應(yīng)用在模具行業(yè)、石材雕刻、工藝品加工等領(lǐng)域。但由于數(shù)控系統(tǒng)等核心技術(shù)的限制,國(guó)內(nèi)的雕刻機(jī)技術(shù)與國(guó)外還存在一定的差距,一般廠家只是對(duì)數(shù)控雕刻機(jī)進(jìn)行組裝,缺乏核心的技術(shù)。在此背景下,本課題針對(duì)五軸數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,主要的工作內(nèi)容如下:(1)對(duì)五軸雕刻機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件的總體規(guī)劃,確定了PC+STM32單片機(jī)的上下位機(jī)控制方案。根據(jù)規(guī)劃方案,完成了基于STM32單片機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì),并對(duì)控制系統(tǒng)的軟件功能進(jìn)行了規(guī)劃與研究。(2)將差分插補(bǔ)原理用于三次曲線,實(shí)現(xiàn)了三次多項(xiàng)式曲線的直接插補(bǔ),豐富了五軸數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的插補(bǔ)功能。同時(shí),采用差分插補(bǔ)原理的多維線性空間插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)的插補(bǔ)功能。(3)對(duì)UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行了總體分析,確定了UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)關(guān)于五軸數(shù)控雕刻機(jī)的移植方案。然后從UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植前的準(zhǔn)備、系統(tǒng)的移植和任務(wù)的設(shè)計(jì)劃分、任務(wù)的調(diào)度等幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃,確定了以UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)環(huán)境的研究方向,完成五軸數(shù)控雕刻機(jī)下位機(jī)的設(shè)計(jì)。(4)采用專為雕刻機(jī)服務(wù)的ArtC...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 數(shù)控雕刻機(jī)概述
        1.1.1 數(shù)控雕刻機(jī)的工作原理
        1.1.2 數(shù)控雕刻機(jī)的組成與特點(diǎn)
        1.1.3 數(shù)控雕刻機(jī)的應(yīng)用
    1.2 數(shù)控雕刻機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 數(shù)控雕刻機(jī)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)控雕刻機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 本課題的來(lái)源與研究意義
    1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 五軸數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的總體規(guī)劃
    2.1 五軸數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
    2.2 數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
        2.2.1 STM32單片機(jī)簡(jiǎn)介
        2.2.2 進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)
        2.2.3 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)
        2.2.4 限位傳感器控制電路設(shè)計(jì)
        2.2.5 添加AC搖籃式工作臺(tái),實(shí)現(xiàn)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的功能
    2.3 數(shù)控系統(tǒng)的軟件部分
        2.3.1 基于VS2010的上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)
        2.3.2 基于STM32的下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    2.4 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植設(shè)計(jì)
        2.4.1 UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
        2.4.2 系統(tǒng)移植
        2.4.3 任務(wù)調(diào)度
    2.5 本章總結(jié)
第三章 差分理論的三次曲線研究
    3.1 差分插補(bǔ)原理中的相關(guān)概念與定義
        3.1.1 差分插補(bǔ)原理的依據(jù)與各坐標(biāo)系的定義
        3.1.2 差分插補(bǔ)代碼的初始化
    3.2 三次多項(xiàng)式曲線ISO代碼譯成差分插補(bǔ)代碼
0)相對(duì)坐標(biāo)編程">        3.2.1 Ⅰ型曲線(a > 0)相對(duì)坐標(biāo)編程
0) 相對(duì)坐標(biāo)編程">        3.2.2 Ⅱ型曲線( a > 0) 相對(duì)坐標(biāo)編程
        3.2.3 Ⅰ型及Ⅱ型曲線(a < 0)相對(duì)坐標(biāo)編程
        3.2.4 三次多項(xiàng)式曲線絕對(duì)坐標(biāo)編程
    3.3 多維線性空間插補(bǔ)
        3.3.1 多維線性插補(bǔ)分析
        3.3.2 多維線性空間插補(bǔ)流程
    3.4 三次多項(xiàng)式曲線插補(bǔ)加工測(cè)試
    3.5 總結(jié)
第四章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植
    4.1 數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性任務(wù)的劃分
    4.2 UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植
        4.2.1 UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植準(zhǔn)備工作
        4.2.2 UCOS-Ⅲ移植
    4.3 UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)任務(wù)劃分
    4.4 任務(wù)調(diào)度和切換
        4.4.1 任務(wù)調(diào)度
        4.4.2 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度
        4.4.3 任務(wù)創(chuàng)建和刪除
        4.4.4 任務(wù)掛起和恢復(fù)
    4.5 對(duì)UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)部任務(wù)的相關(guān)設(shè)定
        4.5.1 時(shí)鐘節(jié)拍任務(wù)的設(shè)定
        4.5.2 中斷服務(wù)管理任務(wù)的設(shè)定
        4.5.3 UCOS-Ⅲ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)任務(wù)之間的消息傳遞
    4.6 本章小結(jié)
第五章 針對(duì)五軸雕刻機(jī)的Power Mill后處理
    5.1 計(jì)算輔助加工軟件選擇
    5.2 針對(duì)五軸數(shù)控雕刻機(jī)的刀具路徑后處理文件
    5.3 PM-post機(jī)床選項(xiàng)文件訂制
        5.3.1 機(jī)床選項(xiàng)文件的修改與定制
        5.3.2 按照NC程序模板的要求進(jìn)行后處理文件
    5.4 本章小結(jié)
第六章 數(shù)控雕刻機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建與加工實(shí)驗(yàn)
    6.1 五軸數(shù)控雕刻機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
    6.2 五軸數(shù)控雕刻機(jī)的加工實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 平面加工實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 三軸雕刻加工實(shí)驗(yàn)
        6.2.3 四軸雕刻加工實(shí)驗(yàn)
        6.2.4 五軸雕刻加工實(shí)驗(yàn)
    6.3 五軸雕刻機(jī)步進(jìn)電機(jī)更換伺服電機(jī)實(shí)驗(yàn)
        6.3.1 伺服電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)規(guī)劃
        6.3.2 伺服電機(jī)與PCI-1750 板卡輸出信號(hào)的接口電路
        6.3.3 伺服電機(jī)與PCI-1750 板卡輸入信號(hào)的接口電路
        6.3.4 基于多線程技術(shù)的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        6.3.5.交流伺服電機(jī)數(shù)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間公開(kāi)發(fā)表的論文及獲獎(jiǎng)情況
致謝



本文編號(hào)：3864326