本文關(guān)鍵詞：五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練機(jī)研發(fā)

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【摘要】：當(dāng)今社會對五軸數(shù)控機(jī)床操作人才的需求逐年提高,人才供不應(yīng)求。而數(shù)控機(jī)床操作人員的培養(yǎng)需要高價值的設(shè)備與大量的場地時間,經(jīng)費(fèi)需求很大。五軸數(shù)控機(jī)床主要依靠進(jìn)口,價格昂貴,一般的高校、職業(yè)院校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)很難有足夠的經(jīng)費(fèi)購置大量機(jī)床組建實驗室,這也是目前五軸數(shù)控機(jī)床操作人員的工資高難培養(yǎng)的主要原因。而市場上如果存在與物理機(jī)床操作方式完全相同的五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練機(jī),則可以節(jié)約大量培養(yǎng)成本與學(xué)習(xí)時間,并且還可有效的進(jìn)行加工程序的模擬。目前,市場上的多數(shù)五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練機(jī)僅僅只是軟件,學(xué)習(xí)者只是使用鼠標(biāo)鍵盤進(jìn)行模擬操作,沒有直觀的操作感覺,導(dǎo)致與真實機(jī)床的學(xué)習(xí)差距巨大�；诖爽F(xiàn)狀,五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練系統(tǒng)較好的結(jié)合了當(dāng)前流行的數(shù)控軟件,并配以真實操作機(jī)床,可以很好的解決矛盾,具有較大的市場價值。本文設(shè)計并研制了五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方式,并完成組裝。基于C#構(gòu)建了機(jī)床控制和用戶交互界面,并在五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練系統(tǒng)上完成調(diào)試,并利用其完成了葉輪的五軸仿真加工。五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的研發(fā)內(nèi)容主要包括:(1)根據(jù)運(yùn)動學(xué)基本原理,在一定的限制條件下,分別探討了三種構(gòu)成形式的五軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動算法。(2)研究了五軸數(shù)控機(jī)床構(gòu)造特征,通過對系統(tǒng)的構(gòu)造和功能的討論,研究了五軸數(shù)控機(jī)床的工作原理和加工過程,為五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練機(jī)的建模和控制提供了理論基礎(chǔ),為數(shù)據(jù)分析與處理提供了依據(jù)。(3)對機(jī)床模主軸及輔助軸的參數(shù)進(jìn)行控制指令的組合,實現(xiàn)了對硬件機(jī)床鍵盤及手輪的監(jiān)控,以及實時響應(yīng)按鍵操作,實現(xiàn)了隨實際操作完成相應(yīng)虛擬運(yùn)動,并在操作面板上顯示人機(jī)交互界面。(4)按實際比例進(jìn)行機(jī)床模型的繪制,將機(jī)床各軸進(jìn)行參數(shù)化定義。按實際比例研制了硬件機(jī)床鍵盤及手輪。完成整個系統(tǒng)調(diào)試,利用鍵盤和手輪完成了葉輪的加工代碼導(dǎo)入與虛擬加工。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控仿真 五軸模擬機(jī) 虛擬機(jī)床
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題來源8
• 1.2 研究背景及意義8-9
• 1.3 五軸數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢9-11
• 1.4 數(shù)控機(jī)床模擬器技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
• 1.5 課題的主要研究工作12-13
• 第二章 五軸數(shù)控機(jī)床模擬訓(xùn)練機(jī)總體設(shè)計13-17
• 2.1 數(shù)控機(jī)床簡介13-14
• 2.1.1 數(shù)控機(jī)床的組成13-14
• 2.1.2 數(shù)控機(jī)床的工作原理14
• 2.2 數(shù)控模擬系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則14-15
• 2.3 系統(tǒng)的主要功能15
• 2.4 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)15-16
• 2.5 本章小結(jié)16-17
• 第三章 基于剛體動力學(xué)的五軸數(shù)控機(jī)床模擬系統(tǒng)研究17-28
• 3.1 運(yùn)動分析17-20
• 3.1.1 平移變換17-18
• 3.1.2 旋轉(zhuǎn)變換18-20
• 3.2 常見五軸數(shù)控機(jī)床的構(gòu)造模式20-22
• 3.3 五軸數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動求解22-26
• 3.3.1 雙轉(zhuǎn)臺型五軸數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動求解22-25
• 3.3.2 雙擺頭型五軸數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動求解25-26
• 3.3.3 非正交五軸數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動求解26
• 3.4 本章小結(jié)26-28
• 第四章 模擬機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)操作模塊研究28-43
• 4.1 模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的需求分析28
• 4.2 仿真系統(tǒng)的功能模型28-34
• 4.3.1 仿真系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的選擇29-30
• 4.3.2 OpenGL概述30-33
• 4.3.3 模型構(gòu)建33-34
• 4.3 機(jī)床手輪功能的實現(xiàn)34-36
• 4.3.1 硬件結(jié)構(gòu)34-35
• 4.3.2 手輪數(shù)據(jù)設(shè)定35
• 4.3.3 軟件設(shè)計35-36
• 4.4 機(jī)床多系統(tǒng)的實現(xiàn)36-39
• 4.4.1 實現(xiàn)原理36
• 4.4.2 工控機(jī)程序編寫36-39
• 4.5 機(jī)床面板功能的實現(xiàn)39
• 4.6 虛擬電機(jī)運(yùn)動的實現(xiàn)39-41
• 4.7 本章小結(jié)41-43
• 第五章 實驗43-49
• 5.1 實驗?zāi)康?/span>43
• 5.2 實驗步驟43-44
• 5.3 實驗方案及過程44-48
• 5.4 實驗分析48-49
• 第六章 結(jié)論與展望49-51
• 6.1 結(jié)論49
• 6.2 展望49-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 致謝55-56
• 申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文56

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭福坤;張勤;;五軸數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)動控制方法研究[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2010年03期

2 ;北京機(jī)電院推出高端五軸數(shù)控機(jī)床[J];模具工業(yè);2010年10期

3 黃國輝;雷立群;;五軸數(shù)控系統(tǒng)電路設(shè)計[J];吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報;2013年02期

4 梁偉文;;雙轉(zhuǎn)臺五軸數(shù)控平臺坐標(biāo)分析與驗證[J];深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2014年03期

5 李壯;;五軸數(shù)控機(jī)床加工后處理研究[J];硅谷;2014年07期

6 劉鵠然;;曲面切削原理在五軸數(shù)控模具銑床上的實現(xiàn)[J];輕型汽車技術(shù);2003年06期

7 趙明巖;徐向~，

本文編號：1083239