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基于UG的数控机床原位检测系统研究

发布时间:2019-04-26 08:10
【摘要】:随着现代制造业智能化、数字化、网络化趋势的推进,发展集成三维设计软件、数控机床和原位检测,实现产品设计—加工—检测的闭环生产结构已成为振兴制造业的重要手段。为提高数控机床的原位检测精度、实现可视化效果以及原位检测与CAD/CAM软件的无缝连接,本文运用UG二次开发技术对数控机床原位检测系统进行了研究。首先,本文针对计算机与数控机床之间如何交换数据信息的问题,进行了基于UG的数控机床原位检测系统串口通讯模块的研究。概述了Visual C++与串口通讯的优点、工作方式及通讯协议;介绍了串口通讯系统硬件,RS-232协议标准,RS-232串口通讯的基本接线方法,针对目前多数计算机不能直接连接RS232接口的问题,提出了引入USB串口转换的方法,以及判断接口是否正常的操作方法,从而完成了通讯系统的整体结构界面的设计、动态链接库的搭建,并基于UG平台,C++语言开发了基于UG的数控机床原位检测串口通讯系统模块。其次,为了实现数控机床原位检测的可视化效果和工作效率的提高,本文进行了基于UG的数控机床原位检测仿真系统的研究。分析了通常所用的两种检测测头的参数化设计方法的优劣,提出了综合两种方法的优势在MFC界面下结合UG实现检测测头的设计;然后运用Ufun运动函数以及曲面信息获取函数,按照数控机床原位检测的原理实现曲面检测运动的仿真;并基于UG/Open API、MFC开发了基于UG的数控机床原位检测系统仿真模块。最后,为了提高检测精度和简化研究方法,本文进行了基于UG的数控机床原位检测系统误差补偿的研究。分析了测头检测误差产生原理,针对通常检测误差补偿算法繁琐,精度不高的问题,提出了对待检测点的预行程进行逐一标定的方法;为了减少人为误差的引入,提出了运用数控系统宏程序实现工件检测坐标系的自动建立的方法,提高检测精度。此外,为了验证本系统开发方法的执行效果,本文进行了曲面零件的设计—加工—检测的实验验证,实验表明本文所研究的系统是可行的。
[Abstract]:With the development of modern manufacturing intellectualization, digitalization and networking, the development of integrated three-dimensional design software, numerical control machine tools and in-situ detection, The closed-loop production structure of product design, machining and inspection has become an important means to revitalize the manufacturing industry. In order to improve the precision of in-situ detection of NC machine tool and realize the visualization effect and the seamless connection between in-situ detection and CAD/CAM software, this paper studies the in-situ detection system of NC machine tool by using UG secondary development technology. Firstly, aiming at the problem of how to exchange data information between computer and NC machine tool, the serial communication module of in-situ detection system of NC machine tool based on UG is studied in this paper. The advantages, working mode and communication protocol of communication between Visual C and serial port are summarized. This paper introduces the hardware of serial communication system, the standard of RS-232 protocol and the basic connection method of RS-232 serial communication. Aiming at the problem that most computers can not connect directly to RS232 interface at present, this paper puts forward the method of introducing USB serial port conversion. And judging whether the interface is normal or not, thus completing the design of the whole structure interface of the communication system, the construction of the dynamic link library, and based on the UG platform. C language developed a UG-based NC machine tool in-situ detection serial communication system module. Secondly, in order to improve the visualization effect and work efficiency of NC machine tool in-situ detection, the research of NC machine tool in-situ detection simulation system based on UG is carried out in this paper. This paper analyzes the advantages and disadvantages of the parameterized design method of the two kinds of detection probe commonly used, and puts forward the design of the detection probe based on the MFC interface combined with UG, which combines the advantages of the two methods and puts forward the design of the test probe based on the two methods. Then the Ufun motion function and surface information acquisition function are used to realize the simulation of surface detection motion according to the principle of in-situ detection of NC machine tool, and the simulation module of NC machine tool in-situ detection system based on UG is developed based on UG/Open API,MFC. Finally, in order to improve the detection accuracy and simplify the research method, this paper studies the error compensation of NC machine tool in-situ detection system based on UG. The generating principle of probe detection error is analyzed. Aiming at the problem of tedious detection error compensation algorithm and low precision, a method is put forward to calibrate the pre-stroke of detection point one by one. In order to reduce the man-made error, a method of automatically establishing the coordinate system of workpiece detection by using the macro program of numerical control system is put forward to improve the detection precision. In addition, in order to verify the implementation effect of the system development method, the design-machining-inspection experiment of curved surface parts is carried out in this paper. The experimental results show that the system studied in this paper is feasible.
【学位授予单位】:广西科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG659

【参考文献】

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本文编号:2465899

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