基于总线运动控制卡的五轴专用数控系统开发

发布时间：2024-03-31 11:51

　　数控系统是数控机床的核心,决定着数控机床的功能和性能,影响着零件的加工质量和效率。本文针对数控系统通信方式、五轴联动、多工位同步加工等问题,开展了基于总线运动控制卡的五轴数控系统的研究与开发工作。最后为五轴专用数控机床开发完成了专用数控系统,包括了数控系统方案设计和数控系统软件开发。同时,为后续数控系统的完善和推广提供了理论积累和技术储备。本文主要工作如下:(1)依据EtherCAT总线通信理论,设计了数控系统方案。对方案中的系统硬件进行了选型,包括输入与显示装置、数控装置、主轴驱动系统、伺服驱动系统和系统IO模块等。依据EtherCAT总线的实时通信机制及分布式时钟原理,通过硬件方案的设计解决了系统通信、速度控制、五轴直线插补及多轴同步跟随问题。并且通过总线通讯方式极大地减少了系统配线数量,简化了系统接线复杂度,增强了系统抗干扰能力。(2)设计了数控系统软件结构,并据此开发了数控系统软件主框架。根据该专用数控系统的开发需求,设计了软件所需的具体功能。将软件功能划分成不同的功能模块并设计了各模块间的调用关系,降低了程序开发的复杂度,便于后续功能模块的开发和软件的集成。依据软件的结构设计...

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２数控系统软件任务??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｏｆｔｗａｒｅ?ｔａｓｋ?ｏｆ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??

Ｕ．ｌ数控系统研究现状??世界上第一台数控机床于１９５２年诞生于美国麻省理工，开启了机床的数控时??代，如图１－３所示为数控系统的发展历程。早期的数控系统都是使用硬件逻辑电路??来完成控制功能的，称为硬件数控ＮＣ，其控制灵活性差、功能简单、设计周期长，??而且系统的可靠性低；之后....

图１－３数控系统发展历程??Ｆｉｇ．１－３?Ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??

入示＾断?码补补处控??？?偿理制??图１－２数控系统软件任务??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｏｆｔｗａｒｅ?ｔａｓｋ?ｏｆ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??Ｕ．ｌ数控系统研究现状??世界上第一台数控机床于１９５２年诞生于美国麻省理工，开启了机床的数控时??代，如图１....

图１－５?ＮＧＣ计划系统体系结构??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＮＧＣ?ｐｌａｎｎｉｎｇ??

高档数控系统对系统软硬件的各个方面的要求更高＿。例如ＣＮＣ装置的系统??资源和运算性能，影响系统高速加工时的运动参数计算解析能力，决定了零件的加??工效率。尤其在多轴联动加工复杂形状零件时，如图１－４所示的龙头模型和叶轮零??３??

图１－７?ＯＳＡＣＡ计划系统体系结构??Ｆｉｇ．?１－７?Ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＯＳＡＣＡ?ｐｌａｎｎｉｎｇ??

?层次性结构，建立一个工厂自动化控制设备标准，以此来开发新一代基于计算机平??台的开放体系结构系统。该计划的系统体系结构如图１－６所示，包括零件造型、工??艺规划、机床控制、刀具轨迹控制等，并且各层之间制定了通信接口协议标准。?、??计算机辅助设计?ｒｊｉ???＾?？?设计层??....

本文编号：3943887