本文關(guān)鍵詞：基于開放性數(shù)控系統(tǒng)的黃金鏈珠車花機床的研制

  更多相關(guān)文章： 開放性數(shù)控系統(tǒng) 正則表達(dá)式 Windows MFC編程 插補算法

【摘要】：本課題是深圳市基礎(chǔ)科研項目,研究的主要內(nèi)容是基于開放性數(shù)控系統(tǒng)的多軸車花機床,該機床是用于加工一種黃金橢球形薄壁鏈珠組件,通過在鏈珠橢球面上車削花紋以實現(xiàn)其穿戴美觀的目的。這種黃金橢球鏈珠是各種手鏈,項鏈等的重要組成部分,也是其美學(xué)主體。一般生產(chǎn)商通過手工或者半自動設(shè)備進(jìn)行花紋雕刻,效率極低,對人工經(jīng)驗要求高,加工質(zhì)量不穩(wěn)定。因此實現(xiàn)花紋車削自動化對企業(yè)生產(chǎn)意義重大。本機床的研制包括機械結(jié)構(gòu)本體的設(shè)計和調(diào)試,PC控制系統(tǒng)的研發(fā)。本文對機床伺服控制系統(tǒng)硬件平臺和PC軟件平臺進(jìn)行重點設(shè)計和研究。主要包括電氣控制平臺的設(shè)計與實現(xiàn),基于臺達(dá)DMC_NET總線通訊和多軸運動控制卡的伺服系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),基于正則表達(dá)式的開放型數(shù)控系統(tǒng)的程序設(shè)計與實現(xiàn),基于MFC機床控制軟件框架程序設(shè)計,基于數(shù)字積分法的相關(guān)插補算法的研究,數(shù)控加工實驗的設(shè)計與研究。自動化數(shù)控車花機床電氣控制平臺的設(shè)計包括電源供電和斷路保護(hù)模塊,伺服驅(qū)動電源供電和電氣通信模塊,I/O控制模塊。電氣控制平臺主要是給控制系統(tǒng)進(jìn)行供電和硬件保護(hù),保障硬件系統(tǒng)正常運行。伺服系統(tǒng)硬件控制平臺主要是以運動控制卡和IPC為核心的半閉環(huán)系統(tǒng)�？刂栖浖ǖ讓娱_放性數(shù)控系統(tǒng)的程序和基于MFC的人機交互控制軟件框架程序,前者用來識別,編譯NC文件并將NC文件轉(zhuǎn)化為機床各軸的運動。開放性數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計包括基于正則表達(dá)式的G代碼編譯系統(tǒng),機床各軸運動控制程序,相關(guān)插補算法。后者則是實現(xiàn)機床操控的人機交互可視化運動控制。包括軟件主界面,機床單軸調(diào)試界面,機床數(shù)控加工控制界面,機床參數(shù)配置界面。這些界面的設(shè)計和功能實現(xiàn)讓操作者更加直觀的控制機床而不必去深入理解底層控制程序的邏輯和原理�；陂_放性數(shù)控系統(tǒng)的黃金鏈珠車花機床的研制涉及到電工技術(shù),基于運動控制卡和IPC的主流工控系統(tǒng),半閉環(huán)自動控制原理,NC加工插補技術(shù),開放性CNC系統(tǒng)的設(shè)計,基于MFC和C++面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)。相對于人工和半自動化的車花工藝,本機床的研制實現(xiàn)了加工高度自動化和數(shù)字化控制,大大提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了人力成本,降低了操控技術(shù)門檻。機床的后續(xù)數(shù)控加工實驗充分表明該機床完全能夠?qū)崿F(xiàn)自動化車花加工要求。
【關(guān)鍵詞】：開放性數(shù)控系統(tǒng) 正則表達(dá)式 Windows MFC編程 插補算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究的背景和意義9-14
• 1.1.1 課題研究的行業(yè)背景9-10
• 1.1.2 課題研究的技術(shù)背景10-14
• 1.1.3 課題研究的意義14
• 1.2 黃金首飾車花機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 黃金鏈珠車花機床系統(tǒng)總體方案設(shè)計18-28
• 2.1 機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計18-25
• 2.1.1 機床結(jié)構(gòu)體系總體規(guī)劃18-19
• 2.1.2 主軸和主進(jìn)給模塊設(shè)計19-23
• 2.1.3 轉(zhuǎn)盤模塊設(shè)計23-24
• 2.1.4 夾具模塊設(shè)計24-25
• 2.2 控制系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計與構(gòu)建25-27
• 2.2.1 控制系統(tǒng)方案設(shè)計25-26
• 2.2.2 控制系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計與開發(fā)28-48
• 3.1 引言28
• 3.2 基于GRETA正則表達(dá)式的NC代碼編譯器的設(shè)計28-34
• 3.2.1 編譯系統(tǒng)需求分析28-29
• 3.2.2 數(shù)控G代碼29-30
• 3.2.3 正則表達(dá)式30-32
• 3.2.4 GRETA正則表達(dá)式在NC編譯器中的應(yīng)用32-34
• 3.3 數(shù)控編譯系統(tǒng)各大模塊的設(shè)計34-42
• 3.3.1 NC代碼讀取模塊34
• 3.3.2 NC代碼詞法編譯模塊34-35
• 3.3.3 NC代碼語法編譯模塊35-36
• 3.3.4 NC代碼數(shù)據(jù)存儲模塊36-38
• 3.3.5 NC代碼運動極限檢測模塊38-42
• 3.4 上位機控制軟件功能的設(shè)計與實現(xiàn)42-47
• 3.4.1 控制軟件功能模塊的實現(xiàn)42-45
• 3.4.2 多線程軟件設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 數(shù)控插補算法的研究48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 橢圓插補的數(shù)字積分法實現(xiàn)以及算法改進(jìn)48-51
• 4.3 基于圓心角分割的橢圓插補算法的實現(xiàn)51-53
• 4.4 橢球面螺旋線插補的實現(xiàn)53-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 機床調(diào)試及數(shù)控加工實驗58-68
• 5.1 機床整機調(diào)試58-64
• 5.1.1 電氣系統(tǒng)調(diào)試58-59
• 5.1.2 機械系統(tǒng)調(diào)試59-60
• 5.1.3 機床精度測試60-63
• 5.1.4 控制系統(tǒng)軟件調(diào)試63-64
• 5.2 數(shù)控加工實驗64-66
• 5.3 數(shù)控加工生產(chǎn)66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1045903