磨加工主动量仪的屏机分离与测量通道扩展研究

发布时间：2017-11-18 19:06

  本文关键词：磨加工主动量仪的屏机分离与测量通道扩展研究

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【摘要】：磨削加工作为机械零件加工的最后一道工序,它的加工精度、效率和加工质量直接影响到机械制造业的水平。磨加工主动测量控制仪是一种可以在线测量工件尺寸并控制磨削加工进程的仪器,能够有效的提高磨削加工的精度与效率,在磨削加工过程中得到了广泛的应用。然而,国内对主动测量控制技术的研究起步较晚,与国外发达国家存在着很大的差距。国内自主研发的主动测量控制仪通过外设的方式与磨床连接,易受到恶劣磨削环境的影响;测量通道少,测量项目受限,直接影响到加工产品的效率、一致性与成本。因此,深入研究磨加工主动测量控制仪的屏机分离技术和测量通道扩展技术,对拓展完善主动测量控制仪的功能和提高磨削加工的精度与效率都具有非常重要的意义。论文研究的主要工作如下:针对现有磨加工主动测量控制仪工作环境恶劣,主机控制装置易受到外界环境影响的缺陷,本文在深入分析研究了基于工控主板的Z3000A主动测量控制仪软硬件平台的基础上,提出了主动测量控制仪屏机分离的技术,构建了屏机分离的系统方案,实现了系统软硬件的设计。利用双绞线平衡差分传输技术有效的解决了主动测量控制仪显示屏与主机控制装置分离过程中图像信号失真的问题,并利用双绞线传输设备对显示屏触控信号进行了传输。针对现有磨加工主动测量控制仪测量通道少,测量项目受限,迫切需要一台仪器配多个测量装置的问题,本文在对Z3000A主动测量控制仪的结构与工作原理进行深入分析的基础上,提出了一种基于CAN总线的测量通道扩展方法,构建了测量通道扩展系统方案,并针对系统方案进行了硬件电路与软件程序的设计。利用CAN总线技术实现了主动测量控制仪测量通道的扩展,使一台主动测量控制仪能够同时监测多台磨床进行在线加工,提高了产品加工的效率和一致性,降低了加工成本,便于对加工过程进行统一管理。基于屏机分离系统方案对Z3000A主动测量控制仪进行实验与分析,将实验结果与直接延长VGA信号线的实验结果作对比,实现了屏机分离过程中图像信号的远距离无失真传输,避免了外界恶劣环境对主机控制装置的影响;对Z3000A主动测量控制仪测量通道扩展相应界面进行设计与开发,基于测量通道扩展系统方案对Z3000A主动测量控制仪进行实验与分析,实现了磨加工主动测量控制仪与各拓展测量通道之间的数据实时通信和交互。通过实验验证了屏机分离系统方案与测量通道扩展系统方案的可行性与有效性。本文通过对主动测量控制仪的屏机分离和测量通道扩展的研究,拓展了主动测量控制仪的功能,提高了主动测量控制仪的测量精度和加工效率。该研究成果具有十分重要的理论意义和实用价值,拥有良好的市场前景。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG580.23

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本文编号：1200814