本文關(guān)鍵詞：開放式數(shù)控技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究與開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 開放式 運(yùn)動(dòng)控制卡 模塊化 教學(xué)平臺(tái)

【摘要】：開放式的數(shù)控與傳統(tǒng)型的數(shù)控相比存在著眾多優(yōu)勢,是數(shù)控機(jī)床今后發(fā)展的主要方向。開放式數(shù)控系統(tǒng)要求系統(tǒng)建立在一個(gè)開放的平臺(tái)上,具有開放性、互換性、可移植性的特點(diǎn),允許用戶根據(jù)需要進(jìn)行選配、集成和更改或擴(kuò)展系統(tǒng)的功能,以便適應(yīng)用戶的各方面需求。本課題從實(shí)際情況出發(fā),一方面為了提高數(shù)控技術(shù)教學(xué)的效果和學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,另一方面為了借鑒學(xué)習(xí)當(dāng)今重要的開放式數(shù)控體系和加深對開放式思想的理解,本文開發(fā)了一套基于運(yùn)動(dòng)控制器的開放式數(shù)控教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本課題研究開放式數(shù)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的規(guī)劃、開放式數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、該平臺(tái)所能進(jìn)行的實(shí)踐功能。在數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)方面,通過對系統(tǒng)硬件的選型以及電氣接線的研究,搭建完成該數(shù)控三軸的機(jī)床。然后對該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟件進(jìn)行研究。在Windows操作系統(tǒng)下利用VC++6.0作為開發(fā)工具。完成了系統(tǒng)初始化模塊、單軸運(yùn)動(dòng)控制模塊、多軸運(yùn)動(dòng)模塊、刀具半徑補(bǔ)償模塊、系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示等模塊的設(shè)計(jì),整個(gè)系統(tǒng)軟件采用了模塊化的思想,便于功能上的二次擴(kuò)展。最后,通過加工蠟?zāi)！⒂袡C(jī)玻璃分析該平臺(tái)所能完成的功能,如刀具半徑補(bǔ)償功能,雕刻功能等,具有一定的數(shù)控加工能力,對提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力有著重要意義。
【關(guān)鍵詞】：開放式 運(yùn)動(dòng)控制卡 模塊化 教學(xué)平臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 數(shù)控系統(tǒng)概述10
• 1.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)10-12
• 1.2.1 開放式數(shù)控系統(tǒng)的特征11-12
• 1.2.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13
• 1.4 研究的內(nèi)容及意義13-15
• 第2章 開放式數(shù)控教學(xué)平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-31
• 2.1 數(shù)控系統(tǒng)的組成15
• 2.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型15-17
• 2.2.1 三種典型結(jié)構(gòu)類型16
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)類型的確定16-17
• 2.3 硬件系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)17-19
• 2.3.1 硬件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3.2 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)18-19
• 2.4 運(yùn)動(dòng)伺服控制原理與本系統(tǒng)控制方案19-22
• 2.4.1 運(yùn)動(dòng)伺服控制原理19-21
• 2.4.2 本系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制方案21-22
• 2.5 步進(jìn)電機(jī)工作原理及特點(diǎn)22
• 2.6 步進(jìn)電機(jī)性能指標(biāo)及控制特性22-23
• 2.6.1 主要性能指標(biāo)22-23
• 2.6.2 步進(jìn)電機(jī)的加減速特性23
• 2.7 控制系統(tǒng)硬件選型23-28
• 2.7.1 控制系統(tǒng)的硬件配置23-24
• 2.7.2 運(yùn)動(dòng)控制器的選擇24-26
• 2.7.3 主軸電機(jī)的介紹26-27
• 2.7.4 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選擇27-28
• 2.8 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)28-29
• 2.8.1 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)整體接線圖28
• 2.8.2 控制卡與端子板的接線28
• 2.8.3 專用輸入、輸出連接方法28-29
• 2.8.4 驅(qū)動(dòng)器和控制卡端子板的接線29
• 2.9 本章小結(jié)29-31
• 第3章 開放式數(shù)控教學(xué)平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)31-59
• 3.1 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31
• 3.2 操作系統(tǒng)選擇及編程語言31-33
• 3.2.1 操作系統(tǒng)的選擇31-32
• 3.2.2 編程語言及Microsoft基本類型庫(MFC)32-33
• 3.3 NC代碼模塊的設(shè)計(jì)33-42
• 3.3.1 數(shù)控加工程序的指令代碼33-35
• 3.3.2 數(shù)控代碼編程定義及分析35-36
• 3.3.3 數(shù)控代碼文件的打開36-37
• 3.3.4 NC代碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.5 NC代碼的提取38-40
• 3.3.6 讀NC代碼并寫入到數(shù)據(jù)庫40-42
• 3.4 C功能刀具半徑補(bǔ)償模塊42-58
• 3.4.1 C功能刀補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)流程42
• 3.4.2 刀具補(bǔ)償轉(zhuǎn)接類型判斷42-43
• 3.4.3 刀具半徑補(bǔ)償算法的分析43-58
• 3.5 刀具半徑補(bǔ)償算法的實(shí)現(xiàn)58
• 3.6 本章小結(jié)58-59
• 第4章 功能模塊的說明59-71
• 4.1 系統(tǒng)的初始化59-60
• 4.2 單軸運(yùn)動(dòng)控制模塊60-62
• 4.3 多軸運(yùn)動(dòng)控制模塊62-67
• 4.3.1 多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)62-63
• 4.3.2 優(yōu)弧劣弧的判斷及程序?qū)崿F(xiàn)63-65
• 4.3.3 運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行65-67
• 4.4 狀態(tài)監(jiān)控模塊67-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第5章 基于UG的數(shù)控編程技術(shù)研究71-76
• 5.1 UG銑加工編程72-74
• 5.1.1 UG銑加工編程流程72-73
• 5.1.2 刀具軌跡的生成73-74
• 5.2 UG后置處理74-75
• 5.3 本章小結(jié)75-76
• 第6章 數(shù)控加工功能實(shí)驗(yàn)76-82
• 6.1 實(shí)驗(yàn)方案76
• 6.2 加工前的準(zhǔn)備76-78
• 6.2.1 刀具的選擇76-77
• 6.2.2 加工材料的選取77-78
• 6.2.3 機(jī)床夾具的選擇78
• 6.3 實(shí)驗(yàn)舉例78-81
• 6.3.1 刀補(bǔ)實(shí)驗(yàn)78-80
• 6.3.2 數(shù)控雕刻實(shí)驗(yàn)80-81
• 6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論81-82
• 第7章 結(jié)論與展望82-83
• 7.1 結(jié)論82
• 7.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87

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