發(fā)布時間：2020-08-06 09:54

【摘要】：五軸聯(lián)動數控機床憑借其自身的高柔性,在航空航天、汽車、船舶等領域的復雜零件加工中發(fā)揮著舉足輕重的作用。而數控系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)是保證高質量、高精度、高效率加工的重要基礎。本文基于自主研發(fā)的五軸銑床樣機,開展五軸聯(lián)動開放式數控系統(tǒng)和后置處理系統(tǒng)研究,主要研究內容包括:(1)五軸聯(lián)動機床數控系統(tǒng)硬件設計與開發(fā)。設計并搭建了五軸聯(lián)動機床的電氣控制系統(tǒng),在此基礎上進行數控機床伺服系統(tǒng)電機和PID調試,采用雙頻激光干涉儀對該機床進行精度檢測,并進行了誤差補償。(2)開放式五軸聯(lián)動數控軟件系統(tǒng)開發(fā)。針對所搭建的開放式數控硬件系統(tǒng),基于C#語言開發(fā)了數控軟件系統(tǒng),利用PMAC的PComm32動態(tài)鏈接庫,實現(xiàn)了數控系統(tǒng)的通訊、運動控制和程序加工等功能。(3)非線性誤差分析與后置處理系統(tǒng)開發(fā)。針對自主研發(fā)的B/C軸混合式五軸銑床,建立了非線性誤差分析模型,根據誤差分析結果,提出了非線性誤差補償策略,并將該誤差補償算法編入自主開發(fā)的后置處理器中。(4)加工仿真與實驗。建立了基于VERICUT加工仿真系統(tǒng),將后置處理得到的NC代碼在VERICUT中進行模擬加工仿真,然后進行銑削加工,實驗結果驗證了數控系統(tǒng)及后處理器是有效的。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG547
【圖文】：

1 緒論1 緒論1.1 研究的背景及意義五軸聯(lián)動數控機床憑借其自身高柔性和高效率等優(yōu)點，在航空航天、汽車等制造業(yè)領域的復雜零件加工中發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著復雜型面產品的廣泛應用，多軸聯(lián)動高檔機床的研發(fā)和制造面臨巨大挑戰(zhàn)【1-4】。五軸聯(lián)動數控機床是多軸聯(lián)動加工機床的典型代表，其結構復雜、種類繁多，通常是在三軸機床 X、Y、Z 的基礎上添加兩個旋轉軸。典型配置主要有：A-B 軸組合、A-C 軸組合和 B-C 軸組合。而結構又可以分為主軸頭實現(xiàn)、工作臺實現(xiàn)和主軸頭工作臺混合實現(xiàn)。常見的五軸數控機床的旋轉軸配置方案如圖 1-1 所示。

領域已經成為研究熱點。開放式數控系統(tǒng)具有以下特點：結構和軟件模塊方面具有良好的互換性；、子系統(tǒng)和模塊分級式結構，具有高度模塊化的特征；利于用戶使用的人機交互式界面。數控系統(tǒng)的國外研究現(xiàn)狀1 年【11】，開放式數控系統(tǒng)就已經被提出，誕生于美國。開放式數的通用性數控系統(tǒng)面臨嚴重的挑戰(zhàn)，這是最早大規(guī)模研究開放式數式數控系統(tǒng)的發(fā)展拉開了序幕，并對開放式數控系統(tǒng)做出了最基洲 22 國家在 1990 年共同聯(lián)合制定了 OSACA（Open System ArchnAutomation Systems）計劃【12】，將開放式數控系統(tǒng)分為軟件和硬間的通訊依靠 API（Application Program Interface）程序接口。此式數控系統(tǒng)還有許多輔助模塊，如 I/O 接口、操作系統(tǒng)和主板等，控制功能，包括邏輯控制功能、數據管理控制功能和運動控制功能。

圖 1-3 OSEC 分層結構Fig.1-3 OSEC layered structure系統(tǒng)的國內研究現(xiàn)狀放式數控系統(tǒng)的開發(fā)主要以 PMAC 產品的開發(fā)為主抗干擾性，特別適用于環(huán)境較為惡劣的加工環(huán)境。國數控機床控制和自動化設備控制等領域進行了相關研學的張學成、戴一帆【16】提出了將 PMAC 運動控制與較為簡單的開放式數控系統(tǒng)應用平臺，實現(xiàn)了簡單運，其界面如圖 1-4 所示。

【參考文獻】

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本文編號：2782207