隨著微小結(jié)構(gòu)的高硬度材料廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)加工方式在其加工制造中存在很多問(wèn)題,微細(xì)電火花加工技術(shù)由于具有無(wú)切削力、能量可控、加工尺寸小、加工精度高等特點(diǎn),是解決此類加工問(wèn)題的重要特種加工技術(shù)之一。微細(xì)電火花加工存在效率偏低等缺點(diǎn),采用電極旋轉(zhuǎn)的方式可增強(qiáng)間隙內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)性,故提出非接觸供電方式實(shí)現(xiàn)電極的高轉(zhuǎn)速加工,有效避免火花集中和異常電弧的產(chǎn)生,進(jìn)而改善加工質(zhì)量和效率。為實(shí)現(xiàn)非接觸旋轉(zhuǎn)電火花加工,需研制非接觸旋轉(zhuǎn)電火花數(shù)控機(jī)床,并進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的軟件研發(fā)。選擇IPC作為上位機(jī)處理非實(shí)時(shí)性任務(wù),Clipper作為下位機(jī)處理實(shí)時(shí)性任務(wù),采用IPC+Clipper開(kāi)放式數(shù)控結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙CPU的全閉環(huán)控制。根據(jù)微細(xì)電火花加工對(duì)裝備的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)出機(jī)床的總體方案和結(jié)構(gòu)功能示意圖,按照總體方案進(jìn)行機(jī)床的機(jī)械硬件和電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件搭建完成后,解決直線軸的限位和回零問(wèn)題,使用下位機(jī)軟件,通過(guò)在線指令設(shè)置相關(guān)參數(shù),而后對(duì)PID/前饋算法進(jìn)行參數(shù)調(diào)試,獲得優(yōu)良的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和穩(wěn)態(tài)特性,完成機(jī)床全閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)的建立。在VC2010軟件下使用MFC對(duì)話框功能,通過(guò)PcommServer函數(shù)庫(kù)與C... 

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外微細(xì)電火花加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 電火花數(shù)控加工技術(shù)研究
        1.3.1 開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 基于PMAC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來(lái)源及其研究意義
        1.4.1 課題來(lái)源
        1.4.2 課題研究目的和意義
    1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容
2 非接觸旋轉(zhuǎn)電火花機(jī)床的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 機(jī)床技術(shù)要求
    2.2 機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 機(jī)床功能分析
        2.2.2 機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)圖
    2.3 機(jī)床CNC裝置
        2.3.1 Clipper運(yùn)動(dòng)控制器及附件
        2.3.2 IPC+Clipper雙CPU控制結(jié)構(gòu)
    2.4 機(jī)床本體結(jié)構(gòu)
        2.4.1 直線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
        2.4.2 主軸部件
        2.4.3 夾具裝置
        2.4.4 輔助裝置
        2.4.5 電火花非接觸供電裝置
    2.5 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
        2.5.1 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
        2.5.2 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
    2.6 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.6.1 低壓電器選擇
        2.6.2 繪制電氣原理圖
    2.7 本章小結(jié)
3 非接觸旋轉(zhuǎn)電火花機(jī)床的伺服系統(tǒng)建立
    3.1 Clipper建立通信
    3.2 全閉環(huán)控制
        3.2.1 全閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
        3.2.2 驅(qū)動(dòng)器速度控制
        3.2.3 伺服IC相位和時(shí)鐘頻率
        3.2.4 伺服電機(jī)設(shè)置
    3.3 PID/前饋控制
        3.3.1 PID/前饋控制
        3.3.2 DAC校正和開(kāi)環(huán)測(cè)試
        3.3.3 PID/前饋設(shè)置
    3.4 機(jī)床限位與回零研究
        3.4.1 限位研究
        3.4.2 回零研究
        3.4.3 回零測(cè)試及編程
    3.5 機(jī)床解釋程序
    3.6 本章小結(jié)
4 非接觸旋轉(zhuǎn)電火花數(shù)控系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)
    4.1 數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
        4.1.1 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
        4.1.2 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
    4.2 數(shù)控系統(tǒng)的HMI設(shè)計(jì)方案
        4.2.1 數(shù)控系統(tǒng)的HMI功能結(jié)構(gòu)
        4.2.2 HMI設(shè)計(jì)流程
        4.2.3 HMI與Clipper建立通訊
        4.2.4 HMI界面設(shè)計(jì)
    4.3 HMI功能實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 初始化模塊
        4.3.2 運(yùn)動(dòng)軸模塊
        4.3.3 程序功能模塊
        4.3.4 銑削模塊
        4.3.5 電火花模塊
    4.4 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 機(jī)床實(shí)物圖
    5.2 銑削實(shí)驗(yàn)
    5.3 電火花放電實(shí)驗(yàn)以及伺服控制檢驗(yàn)
6 結(jié)論
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 論文的不足之處
7 展望
8 參考文獻(xiàn)
9 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
10 致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于多線程的航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J]. 王晶,黃玲娟.  測(cè)控技術(shù). 2017(05)
[3]基于UMAC的開(kāi)放式五軸磨床數(shù)控軟件研發(fā)[J]. 楊欣雨,趙銳,馬術(shù)文,丁國(guó)富.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(04)
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博士論文
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碩士論文
[1]微細(xì)群孔電火花加工間隙流場(chǎng)分析及電極損耗研究[D]. 王志斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于運(yùn)動(dòng)控制卡的開(kāi)放式數(shù)控彎線機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉勁松.浙江大學(xué) 2016
[3]基于PMAC Clipper控制卡的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 顧海琴.太原理工大學(xué) 2015
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[6]主軸高速旋轉(zhuǎn)下微細(xì)電火花銑削加工數(shù)控運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 唐佳靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于PCI數(shù)據(jù)采集卡的電動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 白晉川.華南理工大學(xué) 2013
[8]臥式電解加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[D]. 任欣欣.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[9]主軸高速旋轉(zhuǎn)下靜電感應(yīng)高效微細(xì)電火花加工特性研究[D]. 田坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[10]基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳偉娜.華南理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3690566