數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心,決定著數(shù)控機床的功能和性能,影響著零件的加工質(zhì)量和效率。本文針對數(shù)控系統(tǒng)通信方式、五軸聯(lián)動、多工位同步加工等問題,開展了基于總線運動控制卡的五軸數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作。最后為五軸專用數(shù)控機床開發(fā)完成了專用數(shù)控系統(tǒng),包括了數(shù)控系統(tǒng)方案設(shè)計和數(shù)控系統(tǒng)軟件開發(fā)。同時,為后續(xù)數(shù)控系統(tǒng)的完善和推廣提供了理論積累和技術(shù)儲備。本文主要工作如下:(1)依據(jù)EtherCAT總線通信理論,設(shè)計了數(shù)控系統(tǒng)方案。對方案中的系統(tǒng)硬件進行了選型,包括輸入與顯示裝置、數(shù)控裝置、主軸驅(qū)動系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和系統(tǒng)IO模塊等。依據(jù)EtherCAT總線的實時通信機制及分布式時鐘原理,通過硬件方案的設(shè)計解決了系統(tǒng)通信、速度控制、五軸直線插補及多軸同步跟隨問題。并且通過總線通訊方式極大地減少了系統(tǒng)配線數(shù)量,簡化了系統(tǒng)接線復雜度,增強了系統(tǒng)抗干擾能力。(2)設(shè)計了數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu),并據(jù)此開發(fā)了數(shù)控系統(tǒng)軟件主框架。根據(jù)該專用數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)需求,設(shè)計了軟件所需的具體功能。將軟件功能劃分成不同的功能模塊并設(shè)計了各模塊間的調(diào)用關(guān)系,降低了程序開發(fā)的復雜度,便于后續(xù)功能模塊的開發(fā)和軟件的集成。依據(jù)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２數(shù)控系統(tǒng)軟件任務??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｏｆｔｗａｒｅ?ｔａｓｋ?ｏｆ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??

Ｕ．ｌ數(shù)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀??世界上第一臺數(shù)控機床于１９５２年誕生于美國麻省理工，開啟了機床的數(shù)控時??代，如圖１－３所示為數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程。早期的數(shù)控系統(tǒng)都是使用硬件邏輯電路??來完成控制功能的，稱為硬件數(shù)控ＮＣ，其控制靈活性差、功能簡單、設(shè)計周期長，??而且系統(tǒng)的可靠性低；之后....

圖１－３數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展歷程??Ｆｉｇ．１－３?Ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??

入示＾斷?碼補補處控??？?償理制??圖１－２數(shù)控系統(tǒng)軟件任務??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｏｆｔｗａｒｅ?ｔａｓｋ?ｏｆ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??Ｕ．ｌ數(shù)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀??世界上第一臺數(shù)控機床于１９５２年誕生于美國麻省理工，開啟了機床的數(shù)控時??代，如圖１....

圖１－５?ＮＧＣ計劃系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＮＧＣ?ｐｌａｎｎｉｎｇ??

高檔數(shù)控系統(tǒng)對系統(tǒng)軟硬件的各個方面的要求更高＿。例如ＣＮＣ裝置的系統(tǒng)??資源和運算性能，影響系統(tǒng)高速加工時的運動參數(shù)計算解析能力，決定了零件的加??工效率。尤其在多軸聯(lián)動加工復雜形狀零件時，如圖１－４所示的龍頭模型和葉輪零??３??

圖１－７?ＯＳＡＣＡ計劃系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－７?Ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＯＳＡＣＡ?ｐｌａｎｎｉｎｇ??

?層次性結(jié)構(gòu)，建立一個工廠自動化控制設(shè)備標準，以此來開發(fā)新一代基于計算機平??臺的開放體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。該計劃的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖１－６所示，包括零件造型、工??藝規(guī)劃、機床控制、刀具軌跡控制等，并且各層之間制定了通信接口協(xié)議標準。?、??計算機輔助設(shè)計?ｒｊｉ???＾?？?設(shè)計層??....

本文編號：3943887