数控系统解决方案的设计与实现
发布时间：2021-01-08 09:06
“中国制造2025”和德国“工业4.0”对智能制造战略进行了布局,使得我国正逐渐从工业大国转变为工业强国,数控技术（NC）是实现此战略的重要举措。针对当前国内数控系统研发与应用具有专门化、定制化的特点,存在技术复杂、开发困难、应用繁琐等问题,本文以大连理工计算机控制工程有限公司（DCCE）的产品为研发平台,开发了通用数控系统的总体设计架构,降低开发难度,提升应用水平。首先,研制以网络为基础的系统模块化设计方法,针对数控系统的功能需求,提出了通用数控系统的模块化设计方案,并确定了系统选取的软硬设备。其次,以模块化的思想完成了高速网络化数控系统的电气组成,其中每个轴功能实现均在对应的环网伺服器中独立完成,降低了系统的耦合性;轴与轴通过以太网实现彼此间的协同运动;而系统所需的其他控制功能在控制器中实现,并根据系统的功能进行环网伺服器参数的设置,完成硬件系统的初始化。同时,对系统的操作界面进行了设计。接着,完成了以图形化编程为基础的控制程序设计方法,依次完成控制器参数的配置和控制器程序开发。参数配置包括通信参数的配置、单轴运动参数的配置以及轴组运动参数的配置,控制器程序分成单轴控制程序和轴组控...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.4 研究内容与结构安排
1.5 本章小结
2 数控系统模块化设计方法
2.1 模块化设计方案
2.2 设备管理
2.3 高速网络化数控系统的电气组成
2.4 硬件系统初始化
2.5 操作界面设计
2.6 本章小结
3 图形化控制器程序的开发
3.1 控制器参数的配置
3.1.1 通信参数的配置
3.1.2 单轴运动参数配置
3.1.3 轴组运动参数的配置
3.2 单轴控制程序设计
3.2.1 单轴初始化程序
3.2.2 单轴示教程序
3.2.3 单轴保护程序
3.2.4 单轴变量监控
3.3 轴组控制程序设计
3.3.1 轴组初始化程序
3.3.2 轴组示教程序
3.3.3 轴组运行程序
3.3.4 轴组保护程序
3.3.5 轴组变量监控
3.4 本章小结
4 人机组态操作界面的开发
4.1 设备拓扑和通信参数设置
4.2 变量表编辑
4.3 人机交互界面的设计
4.4 本章小结
5 灰度图、CAD文件自动生成G代码技术
5.1 灰度图、CAD文件介绍
5.2 灰度图、CAD文件转换G代码原理
5.2.1 灰度图图像信息的读取
5.2.2 CAD文件矢量信息的读取
5.2.3 加工路径简化与G代码转换
5.3 转换与仿真
5.3.1 灰度图转G代码的设置与仿真
5.3.2 CAD文件转G代码的设置与仿真
5.4 本章小结
6 系统的测试与验证
6.1 雕刻机数控系统的电气实现
6.2 雕刻机数控系统的调试
6.3 雕刻机数控系统的界面验证
6.4 雕刻机数控系统的精度测试
6.5 雕刻机数控系统加工工件的验证
6.6 本章小节
结论与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Linux的开放式数控系统译码解释器的研究[J]. 黄继威,林述温,周小宇. 机械制造与自动化. 2018(05)
[2]数控技术的国内外分析与发展趋势的展望[J]. 周晓枫,王子伟,张天赋,张兆夕. 中国设备工程. 2018(16)
[3]数控切焊机开放式数控系统设计[J]. 梁成颂. 电子测试. 2018(14)
[4]数控切焊机开放式数控系统设计[J]. 戴飞铭. 轻工科技. 2017(07)
[5]基于UMAC的开放式五轴磨床数控软件研发[J]. 杨欣雨,赵锐,马术文,丁国富. 组合机床与自动化加工技术. 2017(04)
[6]基于运动控制器的激光切割机开放式数控系统的研究[J]. 崔远钊,闫娟,吴晓斌,徐诚宗,李登照. 机械工程师. 2016(08)
[7]一种基于EtherCAT网络的开放式CNC实现[J]. 李欣,张彩虹,梁艺. 深圳职业技术学院学报. 2016(03)
[8]现代开放式数控系统和我国数控系统的发展方向[J]. 钱建强. 机械工程师. 2016(05)
[9]国内外数控系统技术研究现状与发展趋势[J]. 蔡锐龙,李晓栋,钱思思. 机械科学与技术. 2016(04)
[10]基于STEP-NC的数控加工集成化在线检测与监测实现方法[J]. 胡泊,富宏亚,韩德东. 计算机集成制造系统. 2016(08)
博士论文
[1]基于PC-SERCOS的开放式数控系统关键技术[D]. 周肖阳.哈尔滨理工大学 2017
[2]永磁同步电机伺服驱动系统若干关键技术研究[D]. 黄富长.大连理工大学 2014
硕士论文
[1]移动终端下雕刻机监控技术的研究与实现[D]. 王营营.大连理工大学 2017
[2]3D打印控制系统的研究与实现[D]. 孟昭鹏.大连理工大学 2017
[3]基于SFS的浮雕数控自动编程方法研究与实现[D]. 陈泽欣.电子科技大学 2013
[4]三维陶艺浮雕数控系统的设计与实现[D]. 章明.电子科技大学 2012
[5]汉字雕刻数控代码自动生成系统研究[D]. 梅仕伟.武汉理工大学 2011
本文编号：2964319
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.4 研究内容与结构安排
1.5 本章小结
2 数控系统模块化设计方法
2.1 模块化设计方案
2.2 设备管理
2.3 高速网络化数控系统的电气组成
2.4 硬件系统初始化
2.5 操作界面设计
2.6 本章小结
3 图形化控制器程序的开发
3.1 控制器参数的配置
3.1.1 通信参数的配置
3.1.2 单轴运动参数配置
3.1.3 轴组运动参数的配置
3.2 单轴控制程序设计
3.2.1 单轴初始化程序
3.2.2 单轴示教程序
3.2.3 单轴保护程序
3.2.4 单轴变量监控
3.3 轴组控制程序设计
3.3.1 轴组初始化程序
3.3.2 轴组示教程序
3.3.3 轴组运行程序
3.3.4 轴组保护程序
3.3.5 轴组变量监控
3.4 本章小结
4 人机组态操作界面的开发
4.1 设备拓扑和通信参数设置
4.2 变量表编辑
4.3 人机交互界面的设计
4.4 本章小结
5 灰度图、CAD文件自动生成G代码技术
5.1 灰度图、CAD文件介绍
5.2 灰度图、CAD文件转换G代码原理
5.2.1 灰度图图像信息的读取
5.2.2 CAD文件矢量信息的读取
5.2.3 加工路径简化与G代码转换
5.3 转换与仿真
5.3.1 灰度图转G代码的设置与仿真
5.3.2 CAD文件转G代码的设置与仿真
5.4 本章小结
6 系统的测试与验证
6.1 雕刻机数控系统的电气实现
6.2 雕刻机数控系统的调试
6.3 雕刻机数控系统的界面验证
6.4 雕刻机数控系统的精度测试
6.5 雕刻机数控系统加工工件的验证
6.6 本章小节
结论与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Linux的开放式数控系统译码解释器的研究[J]. 黄继威,林述温,周小宇. 机械制造与自动化. 2018(05)
[2]数控技术的国内外分析与发展趋势的展望[J]. 周晓枫,王子伟,张天赋,张兆夕. 中国设备工程. 2018(16)
[3]数控切焊机开放式数控系统设计[J]. 梁成颂. 电子测试. 2018(14)
[4]数控切焊机开放式数控系统设计[J]. 戴飞铭. 轻工科技. 2017(07)
[5]基于UMAC的开放式五轴磨床数控软件研发[J]. 杨欣雨,赵锐,马术文,丁国富. 组合机床与自动化加工技术. 2017(04)
[6]基于运动控制器的激光切割机开放式数控系统的研究[J]. 崔远钊,闫娟,吴晓斌,徐诚宗,李登照. 机械工程师. 2016(08)
[7]一种基于EtherCAT网络的开放式CNC实现[J]. 李欣,张彩虹,梁艺. 深圳职业技术学院学报. 2016(03)
[8]现代开放式数控系统和我国数控系统的发展方向[J]. 钱建强. 机械工程师. 2016(05)
[9]国内外数控系统技术研究现状与发展趋势[J]. 蔡锐龙,李晓栋,钱思思. 机械科学与技术. 2016(04)
[10]基于STEP-NC的数控加工集成化在线检测与监测实现方法[J]. 胡泊,富宏亚,韩德东. 计算机集成制造系统. 2016(08)
博士论文
[1]基于PC-SERCOS的开放式数控系统关键技术[D]. 周肖阳.哈尔滨理工大学 2017
[2]永磁同步电机伺服驱动系统若干关键技术研究[D]. 黄富长.大连理工大学 2014
硕士论文
[1]移动终端下雕刻机监控技术的研究与实现[D]. 王营营.大连理工大学 2017
[2]3D打印控制系统的研究与实现[D]. 孟昭鹏.大连理工大学 2017
[3]基于SFS的浮雕数控自动编程方法研究与实现[D]. 陈泽欣.电子科技大学 2013
[4]三维陶艺浮雕数控系统的设计与实现[D]. 章明.电子科技大学 2012
[5]汉字雕刻数控代码自动生成系统研究[D]. 梅仕伟.武汉理工大学 2011
本文编号：2964319
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