WH-5A3型加工中心控制系统设计与实现

发布时间：2024-12-27 01:32

　　加工中心是制造业的支柱,而数控系统(CNC)是其中最为关键的部分。在控制系统中,操作人员可以通过编程功能操作加工中心,将G代码指令发送到加工中心控制系统内的处理器上,处理器接受到相关指令,对其进行解释为机器语言,发送给物理器件控制其完成加工。控制系统的最大优势在于使用预编码功能取代了传统手动操作,提升了加工中心的控制精度与使用效率。各大公司开发制控系统大多面向大型客户,控制精度高,但价格也较为昂贵,采取自身标准开发,扩展性与可升级能力较差。本文旨在为中小客户开发一款精度适宜、价格较低、采用开源架构、可升级、可扩展的控制系统,并与WH-5A3型小型多轴加工中心进行适配。一个标准的控制系统包括控制软件、加工中心受控单元、加工平台,本文将控制软件与加工中心所需的其他软件支持统称为软件系统,将受控单元归入电控系统。电控部分中,先对加工平台的技术路线进行探讨,选定了加工平台的类型;围绕加工平台的特性,确定了电控系统所需硬件资源;围绕硬件资源的分配实现设计扩展电路板,完成控制软件与受控单元的连接;接着设计了电控系统中的伺服模块与手轮模块,完成电控部分设计。软件部分按照加工中心G代码指令传递顺序,依次...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状与趋势
    1.3 本论文的内容与结构
    1.4 小结
第二章 WH-5A3 型加工中心控制系统设计
    2.1 加工中心加工平台结构
    2.2 加工中心控制系统总体设计
    2.3 电控系统总体设计
        2.3.1 电控系统结构选型
        2.3.2 Machinekit分析
        2.3.3 电控系统规划
    2.4 软件系统总体设计
        2.4.1 传统软件系统设计
        2.4.2 智能化软件系统设计
    2.5 小结
第三章 WH-5A3 型加工中心控制系统电控系统设计与实现
    3.1 控制系统电控系统设计
    3.2 控制系统硬件资源分配
    3.3 BeagleBone扩展板功能实现
    3.4 伺服模块功能实现
    3.5 手轮模块功能实现
    3.6 小结
第四章 WH-5A3 型加工中心控制系统软件系统设计与实现
    4.1 控制系统软件系统架构
    4.2 界面交互模块设计与实现
        4.2.1 界面交互模块需求分析
        4.2.2 界面交互模块功能实现
    4.3 运动控制模块功能实现
    4.4 数据存储模块设计与实现
        4.4.1 数据存储模块功能需求分析
        4.4.2 高并发高可用架构设计与实现
    4.5 远程辅助模块设计与实现
    4.6 小结
第五章 系统测试与分析
    5.1 测试平台搭建
    5.2 电控系统测试
        5.2.1 进给轴性能测试
        5.2.2 主轴性能测试
        5.2.3 手轮性能测试
    5.3 软件系统测试
    5.4 整体加工测试
        5.4.1 模拟加工测试
        5.4.2 实际加工测试
    5.5 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：4020934