本文選題：開放式數(shù)控系統(tǒng) + UMAC運動控制器�。� 參考：《西南交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展,對刃形復雜的高精度刀具的需求迅猛增長,因此對制造刀具的數(shù)控磨床需求也大大增長。而數(shù)控工具磨床的核心在于數(shù)控系統(tǒng),傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)雖然具有相當成熟的控制技術(shù),但由于其封閉性逐漸不適用于當今世界制造業(yè)對智能化、柔性化的需求,因此開放式數(shù)控已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢。目前,國內(nèi)的五軸聯(lián)動的數(shù)控工具磨床仍然需要依靠進口,為了實現(xiàn)國產(chǎn)五軸磨床數(shù)控系統(tǒng)的自主研發(fā),本文通過對五軸數(shù)控工具磨床的機械結(jié)構(gòu)及功能要求的分析,研究開放式數(shù)控系統(tǒng)的硬件及軟件結(jié)構(gòu)體系,提出基于UMAC運功控制器的五軸磨床數(shù)控系統(tǒng)的設計方案。根據(jù)對整個刀具設計、仿真、制造一體化的設計理念,對刀位文件數(shù)據(jù)后置處理運動求解算法進行研究,發(fā)現(xiàn)后置處理運動求解中存在砂輪初始軸向不同、工件坐標系方向相對于機床坐標系不統(tǒng)一導致的問題,導致目前已有的算法并不完全適用。因此提出了一種基于坐標變換的雙向求解方法,完成了磨床的運動求解過程的推算,為完善磨床的后置處理方法,實現(xiàn)設計與制造一體化奠定基礎(chǔ)。采用模塊化設計方法,對系統(tǒng)軟件的功能模塊進行劃分和設計。UMAC運動控制器具有優(yōu)越的開放性,功能強大且便于開發(fā)。通過研究上位機與UMAC的通信方式,及代碼檢驗、運動程序自動生成、加工過程代碼同步顯示、磨床回零、伺服參數(shù)整定等關(guān)鍵技術(shù),滿足了數(shù)控系統(tǒng)的功能需求。最后利用軟件工程技術(shù)在.NET平臺上開發(fā)出一套五軸工具磨床數(shù)控軟件系統(tǒng),并建立了數(shù)控系統(tǒng)仿真的實驗平臺,進行了軟件系統(tǒng)的調(diào)試和驗證。
[Abstract]:With the development of modern manufacturing technology, the demand for high-precision cutting tools with complex blade is increasing rapidly, so the demand for NC grinder for manufacturing tools is also greatly increased. The core of CNC tool grinder is numerical control system. Although the traditional CNC system has quite mature control technology, it is not suitable for the intelligent and flexible demand of the world manufacturing industry because of its closed property. Therefore, open CNC has become a new trend of CNC system development. At present, the domestic five-axis CNC tool grinder still needs to rely on imports. In order to realize the independent research and development of domestic five-axis grinding machine numerical control system, this paper analyzes the mechanical structure and function requirements of the five-axis CNC tool grinder. The hardware and software architecture of open CNC system is studied, and the design scheme of five-axis grinder NC system based on UMAC power controller is presented. According to the design idea of integration of tool design, simulation and manufacture, the algorithm of post-processing motion solution of cutter position file data is studied. It is found that there are different initial axial direction of grinding wheel in post-processing motion solution. Due to the disunity of the direction of the workpiece coordinate system relative to the machine tool coordinate system, the existing algorithms are not fully applicable. Therefore, a bidirectional solution method based on coordinate transformation is proposed, which completes the calculation of the kinematic solution process of grinding machine, and lays a foundation for improving the post-processing method of grinding machine and realizing the integration of design and manufacture. The modular design method is used to divide and design the functional modules of the system software. The .UMAC motion controller has excellent openness, powerful function and is easy to develop. By studying the communication mode between upper computer and UMAC and the key technologies such as code checking, automatic generation of motion program, synchronous display of machining code, grinding machine returning to zero, servo parameter setting and so on, the functional requirements of NC system are satisfied. Finally, a five-axis tool grinder numerical control software system is developed on .NET platform with software engineering technology, and the experimental platform of numerical control system simulation is established, and the software system is debugged and verified.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG596

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本文編號：1841119