簡(jiǎn)介：目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的文本編程方式，要求用戶必須熟練掌握數(shù)控系統(tǒng)的各種編程指令，編程效率低，不能滿足車間現(xiàn)場(chǎng)編程的要求。數(shù)控編程的效率直接影響加工效率，為提高數(shù)控編程效率，簡(jiǎn)化編程方式，本文對(duì)車床數(shù)控系統(tǒng)的交互式編程模塊的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究與實(shí)踐。本文對(duì)車床數(shù)控加工中存在的經(jīng)常重復(fù)的操作進(jìn)行了分析和研究，將它們和M指令等統(tǒng)一抽象歸納為不同類型的對(duì)話。在此基礎(chǔ)上提出了專門針對(duì)車間級(jí)編程而設(shè)計(jì)的對(duì)話式編程系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案，系統(tǒng)具有對(duì)話文件管理、對(duì)話編輯、對(duì)話文件向NC代碼的轉(zhuǎn)換等功能。系統(tǒng)同時(shí)具有良好的人機(jī)交互界面，用戶只需選擇對(duì)話類型、輸入加工幾何參數(shù)及粗、精加工工藝參數(shù)就可方便的完成車床數(shù)控編程。為豐富對(duì)話式編程的功能，本文對(duì)車削自由輪廓的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，給出了自由輪廓循環(huán)設(shè)計(jì)思路及相應(yīng)幾何算法，大大提高了自由輪廓循環(huán)編程的效率。另外在研究螺紋修復(fù)方法的基礎(chǔ)上，提出了螺紋修復(fù)中自動(dòng)或手動(dòng)對(duì)刀的解決方案，并將其加入到對(duì)話式編程模塊中。示教編程是對(duì)話式編程中的重要功能。本文在研究示教編程原理的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了示教編程功能，引入了路徑手輪并將逐點(diǎn)比較法應(yīng)用到示教編程的路徑插補(bǔ)計(jì)算中，實(shí)現(xiàn)了手輪移動(dòng)一個(gè)軸可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動(dòng)的功能，并且用戶的手動(dòng)操作被及時(shí)記錄在程序中。最后，基于以上理論研究工作和研究成果，以華中數(shù)控車床系統(tǒng)為平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)數(shù)控車床交互式編程原形系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)話式編程和示教編程功能，豐富了車間級(jí)數(shù)控編程的手段并提高了編程效率，具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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簡(jiǎn)介：立式車床是汽輪機(jī)、水輪機(jī)、重型電機(jī)、礦山冶金等機(jī)械制造廠不可缺少的加工設(shè)備，在一般機(jī)械制造廠中使用也很普遍。其主要用于加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對(duì)較小，且形狀比較復(fù)雜的大型和重型零件。本文對(duì)C5250型立式車床電氣控制系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究與開(kāi)發(fā)，針對(duì)原有C5250型立式車床繼電器控制系統(tǒng)做進(jìn)一步的升級(jí)改造，以求為企業(yè)解決實(shí)際生產(chǎn)難題，提高設(shè)備運(yùn)行率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。本文介紹了一套低成本高性能的控制方案，用英國(guó)歐陸公司產(chǎn)品全數(shù)字直流調(diào)速裝置590系列代替原系統(tǒng)中的直流調(diào)速裝置，并且用西門子公司S7300系列PLC取代原有繼電控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的PLC控制。為了實(shí)現(xiàn)立式車床底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間以及底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與高層控制和管理設(shè)備的信息交換，如歐陸電機(jī)調(diào)速裝置590系列與西門子S7300PLC、上位機(jī)之間現(xiàn)場(chǎng)總線通信，實(shí)現(xiàn)不同廠家的電氣設(shè)備通過(guò)PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線互聯(lián)。本文利用西門子PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線和WINCC組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC、590的通信，完成C5250立式車床電氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)C5250型立式車床加工不同工件時(shí)，工件模型及刀具切削進(jìn)給量都要變化，這就要求精確控制刀架進(jìn)給電機(jī)的位置，PID控制器控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作調(diào)整、且具有一定的魯棒性、在控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是當(dāng)被控對(duì)象的參數(shù)變化范圍較大或非線性因素顯著時(shí)，普通的PID控制性能大大降低，很難達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的最優(yōu)控制。所以本文引入模糊PID控制策略，對(duì)采用模糊PID控制刀架進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行仿真，并與常規(guī)PID控制進(jìn)行了對(duì)比，得到了結(jié)論當(dāng)系統(tǒng)模型參數(shù)有較大改變時(shí)，模糊PID控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快速性以及穩(wěn)態(tài)精度優(yōu)于常規(guī)PID控制。最后介紹了用PLC實(shí)現(xiàn)模糊PID控制的編程方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，模糊PID控制通過(guò)在線修改PID參數(shù)，提高了系統(tǒng)的魯棒性。這些結(jié)論的得出為進(jìn)一步研究立式車床系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。

簡(jiǎn)介：對(duì)于主傳動(dòng)鏈為齒輪傳動(dòng)的普通車床，主軸箱齒輪嚙合噪聲是導(dǎo)致車床噪聲聲壓級(jí)超標(biāo)的主要原因，長(zhǎng)期以來(lái)，由于傳統(tǒng)的噪聲測(cè)量?jī)x器不僅價(jià)錢昂貴，而且專業(yè)技術(shù)要求比較高，使用起來(lái)比較繁瑣，效率很低，所以為了降低成本，一些車床廠家主要靠工人的耳朵來(lái)進(jìn)行噪聲源的識(shí)別。實(shí)踐證明這種方法不僅效率很低，而且無(wú)法判斷準(zhǔn)確。因此，迫切需要找到一種經(jīng)濟(jì)、快捷、科學(xué)、準(zhǔn)確的識(shí)別方法來(lái)進(jìn)行噪聲源識(shí)別。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得虛擬儀器技術(shù)得到了普遍應(yīng)用。本文圍繞車床噪聲源識(shí)別虛擬儀器的設(shè)計(jì)做了以下工作首先，在廣泛閱讀和深入總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，從理論上對(duì)車床噪聲源的識(shí)別進(jìn)行了研究，分析了車床噪聲的組成及其產(chǎn)生機(jī)理，對(duì)齒輪噪聲源識(shí)別的基本原理和方法進(jìn)行了研究。其次，將虛擬儀器技術(shù)引入到車床噪聲測(cè)試和分析領(lǐng)域，先后選擇和設(shè)計(jì)了虛擬儀器的硬件和軟件。在硬件方面，選用普通的麥克風(fēng)作為傳聲器，利用個(gè)人計(jì)算機(jī)自帶的聲卡代替專用的數(shù)據(jù)采集卡；在軟件設(shè)計(jì)方面，提出使用在計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試領(lǐng)域廣泛采用的美國(guó)NI公司的LABVIEW作為本虛擬儀器軟件部分的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了一套能實(shí)現(xiàn)噪聲信號(hào)的采集、存儲(chǔ)、時(shí)域波形顯示、功率譜分析和峰值頻率自動(dòng)顯示等功能的虛擬儀器，并完成了該虛擬儀器前面板的設(shè)計(jì)。最后，用設(shè)計(jì)的虛擬儀器對(duì)CL6240型馬鞍車床進(jìn)行了噪聲測(cè)試和分析，實(shí)驗(yàn)證明該虛擬儀器能準(zhǔn)確識(shí)別車床的主要噪聲源，能滿足車床噪聲信號(hào)的測(cè)試和功率譜分析的需求，為在機(jī)床噪聲控制領(lǐng)域廣泛采用先進(jìn)的虛擬儀器測(cè)試和控制技術(shù)提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。

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簡(jiǎn)介：隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)人員的教學(xué)培訓(xùn)需求越來(lái)越高。開(kāi)發(fā)出具有較高真實(shí)感的數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行教學(xué)演示和培訓(xùn)，無(wú)疑是一種安全、節(jié)約、高效的方式。本文以VISUALC60為軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用面向?qū)ο蟮姆椒▽?duì)數(shù)控車削加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行了總體分析和設(shè)計(jì)，依據(jù)模塊化的設(shè)計(jì)思想，把數(shù)控車床的仿真分成操作面板、加工仿真環(huán)境、加工仿真過(guò)程和仿真結(jié)果檢驗(yàn)四個(gè)子模塊，分別對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，并給出各個(gè)子模塊的入口和出口參數(shù)，使其成為一個(gè)完整的數(shù)控車削仿真系統(tǒng)。根據(jù)這種思想，本文探討了加工環(huán)境的建模方法、數(shù)控程序譯碼過(guò)程、插補(bǔ)計(jì)算方法以及工件成形原理和過(guò)程等方面的內(nèi)容。本文采用OPENGL技術(shù)，利用它提供的強(qiáng)大的三維圖形編程功能，結(jié)合面向?qū)ο蟮慕７椒ǎ⒘思庸し抡姝h(huán)境。本文設(shè)計(jì)制作了實(shí)際的操作面板，提出了基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)控車床面板智能處理單元，闡述了其工作原理和系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)方法，并給出了操作面板的硬件原理圖及軟件流程圖。該處理單元通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串口與數(shù)控系統(tǒng)交換信息，軟硬件均可以可靠工作。文中還介紹了在VC60開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，運(yùn)用MSCOMM控件實(shí)現(xiàn)串口通信的方法。本系統(tǒng)界面友好，使用方便，具有可移植性和擴(kuò)充性，符合數(shù)控加工的最新發(fā)展方向。

簡(jiǎn)介：多面體類零件在汽車、農(nóng)用機(jī)械等設(shè)備中經(jīng)常用到。多面體加工一般是用刨削或銑削的方式，但由于存在分度操作，切削不連續(xù)，所以用這兩種加工方式就有效率低等不足，不適于大批量生產(chǎn)。傳統(tǒng)的車床，由于只有工件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其刀刃在工件上的軌跡只能是圓或螺旋線，所以不能用于加工多面體。本課題所采取的回轉(zhuǎn)車削多面體的方法，給車刀增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具旋轉(zhuǎn)軸線與工件轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行，利用合成運(yùn)動(dòng)完成各類多面體的表面加工。這種加工方法可以實(shí)現(xiàn)多面體加工的自動(dòng)化和提高加工效率，已逐漸成為一種非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的多面體加工方法。針對(duì)回轉(zhuǎn)車削多面體的機(jī)床運(yùn)動(dòng)配置和調(diào)整環(huán)節(jié)，在采用一把刀具的情況下，建立了切削過(guò)程運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，基于刀刃相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡理論研究和運(yùn)動(dòng)仿真，分析參數(shù)變化對(duì)成形面形狀的影響?；谶\(yùn)動(dòng)合成原理，進(jìn)行切削速度、加速度分析，為切削過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性研究提供了依據(jù)。建立了理論加工誤差關(guān)系式，根據(jù)需加工正多面體尺寸和形狀精度要求，進(jìn)一步提出提高加工精度的中心距補(bǔ)償方法。分析了切削過(guò)程中對(duì)切削力有較大影響的刀具前角Γ、后角Α的變化情況，提供了切削力的計(jì)算模型，從而為進(jìn)一步討論該機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性提供了理論依據(jù)。最后對(duì)回轉(zhuǎn)車削方法在數(shù)控機(jī)床的實(shí)現(xiàn)作了較為具體的分析。

簡(jiǎn)介：傳統(tǒng)的中、低檔數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)上往往采用816位單片機(jī)加精插補(bǔ)器，以獲得較高的性價(jià)比。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展，高性能的32位CPU已經(jīng)普及，以ARM為代表的32位微處理器速度快、功能強(qiáng)、價(jià)格低，完全可以開(kāi)發(fā)出具有更高性價(jià)比的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)。本文旨在研究和設(shè)計(jì)一種基于ARM7的嵌入式數(shù)控車床控制系統(tǒng)。本文首先通過(guò)對(duì)嵌入式技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的全面分析，選擇確定了車床嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)。硬件平臺(tái)以ARM7系列微處理器LPC2220為核心，基于可編程邏輯器件CPLD實(shí)現(xiàn)精插補(bǔ)器，并配以必要的外圍電路。軟件平臺(tái)以源代碼公開(kāi)的ΜCOSⅡ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用軟件。規(guī)劃設(shè)計(jì)了基于ΜCOSⅡ的車床數(shù)控系統(tǒng)控制任務(wù)劃分以及各任務(wù)模塊間的通訊協(xié)調(diào)機(jī)制?？刂迫蝿?wù)劃分為7個(gè)主控、液晶顯示、文件系統(tǒng)服務(wù)、數(shù)控程序解釋、速度處理、插補(bǔ)和邏輯控制；利用ΜCOSⅡ提供的郵箱、信號(hào)量等服務(wù)機(jī)制，有效實(shí)現(xiàn)了任務(wù)與任務(wù)、任務(wù)與中斷之間的通信與同步。此外，本文還研究了系統(tǒng)程序解釋的實(shí)現(xiàn)方法。首先，基于有限狀態(tài)機(jī)（DFA）的分析策略構(gòu)造了數(shù)控程序解釋的詞法分析器，把程序的字符流轉(zhuǎn)換為內(nèi)部標(biāo)記流，然后對(duì)程序進(jìn)行語(yǔ)法和語(yǔ)義分析，最后翻譯成速度處理和邏輯控制所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)分析了子程序調(diào)用和返回的機(jī)制及其實(shí)現(xiàn)方法。最后，介紹了系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)工具和調(diào)試方法。軟硬件測(cè)試表明，該嵌入式車床數(shù)控系統(tǒng)可滿足預(yù)期目標(biāo)。

簡(jiǎn)介：數(shù)控立式車床是一種性能優(yōu)良，工藝范圍廣泛，生產(chǎn)效率高的粗精加工設(shè)備。本文針對(duì)CD5116立式車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的可行性分析，提出了利用FANUCOITD數(shù)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的方案，對(duì)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的全數(shù)字直流調(diào)速改造、X、Z向進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控化改造以及數(shù)控電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試三方面的內(nèi)容進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)首先，在充分理解機(jī)床結(jié)構(gòu)及所要達(dá)到的性能基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需求，初步確定樣機(jī)的技術(shù)參數(shù)；同時(shí)通過(guò)對(duì)比進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機(jī)等外購(gòu)件的選擇；并制訂整體的結(jié)構(gòu)方案。其次，根據(jù)整體結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行主傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速方案和電機(jī)的選擇、主傳動(dòng)路線的設(shè)計(jì)、全數(shù)字直流調(diào)速改造以及為了實(shí)現(xiàn)車削螺紋和恒線速切削的功能進(jìn)行的主軸編碼器的安裝；X、Z向伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制方式的選擇計(jì)算、機(jī)械部分改造方案的確定以及滾珠絲杠副及伺服電機(jī)的參數(shù)計(jì)算和選擇。最后，進(jìn)行數(shù)控電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括數(shù)控系統(tǒng)的改造方案確定，數(shù)控電氣控制系統(tǒng)的組成及連接、數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試及基本參數(shù)的設(shè)定。機(jī)床改造后，除可以滿足普通端面和外圓的切削外，還可以加工出普通立車無(wú)法加工的復(fù)雜曲面類零件，大大擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍，同時(shí)在生產(chǎn)效率和加工精度及降低成本方面也有顯著提高，完全達(dá)到了改造的目的。

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簡(jiǎn)介：蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文現(xiàn)場(chǎng)端面車床刀架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究姓名儲(chǔ)呈國(guó)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師謝黎明20090425ABSTRACTREMANUFACTURINGTECHNOLOGYISANEMERGINGREPAIRTECHN0109YWHICHAPPEAREDINTHEWORLDRECENTLYTHERESURFACINGWELDINGTECHNIQUEHASBEENUSEDINTHEFIELDRELAIRINGFORNANGESEALINGFACEONLARGESIZEDPRESSUREVESSELSTHEPAPERINTRODUCEDTWOKINDSOFTHEINVALIDATIONFORMSATFLANGESEALINGFACEONLARGE_SIZEDPRESSUREVESSELSATTHESAMETIME，CORRESPONDINGREPAIRMETHODSWEREPUTFORWARD，INCLUDINGRESURFACINGWELDINGANDFOLLOWINGMACHINGINORDERTOPROCESSNANGESEALINGFACEON1ARGESIZEDPRESSUREVESSELS，WEDESIGNEDTHELATHEFORFACEFUTTINGONTHESPOTBECAUSEOFPROCESSINGONSPOT，THELATHEMUSTHAVEPROPERTIESOFLOWEFMASS，HIGHERRIGIDITY，PRECISEMACHINGHENCE，IAPPLIEDFEMANDOPTIMIZATIONTOTHELATHEFORFACECUTTINGONTHESPOTFIRSTLYTHESTATICANALYSESWEREAPPLIEDONTHESWINGARM，SPINDLEANDWHOLEENTITYGETTHENODALDISPLACEMENTANDSTRESSOFTHEMTHENTHEWORSEPARTSOTSTRUCTUREWEREFOUNDFIVEDIFFERENTSTRUCTURESWEREGIVEN，USETHESTATICANAIYSETOFINDTHERATIONALSTRUCTURESECONDLY，THEMODALANALYSESWEREAPPLIEDONTHESWINGARM，SPINDLEASARESULT，THESTABLEFREQUENCYANDCORRESPONDINGOSCILLATINGMODEHAVEBEENGOTTHIRDLY，THEHARMONICRESPONSEANALYSESWEREAPPLIEDONTHESWINGARM，SPLNDLETHERESPONSECURVESOFTHEAMPLITUDEFORFREQUENCEINTHEDETERMINEDCONDITIONWEREOBTAINEDATLAST，IBUILDEDTHESWINGAMINPARAMETERWAY，SETTHEMAINDIMENSIONASDESIGNVARIABLE，SETTHENODALDISPLACEMENTANDSTRESSASSTATEVARIABLEANDSETTHEWH01EVOLUMEASOBIECTIVEVA“ABLEINANSYSBYFEMANDOPTIMIZATION，IGOTTHESTRUCTUREWITHLOWESTWEIGHT，WHICHDISPLACEMENTWASBETWEENO02～005MMKEYWORDSREMANUFACTURING；LATHEFORFACECUTTINGONTHESPOT；FEM；OPTIMUMDESIGN；ANSYSII

簡(jiǎn)介：重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文PCMI1新型數(shù)控車床系統(tǒng)的研制姓名劉傳剛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)機(jī)械制造指導(dǎo)教師蔣和生19990401重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文I氣MI1新型敷控車床系統(tǒng)的研制ABSTRACTANEWTYPEOFMANMACHINEINTEGRATEDNCLATHESYSTEMBASEDONPERSONALCOMPUTERPCWASDISCUSSEDINTHISDISSERTATIONGENERALPROJECT，HARDWARECONFIGNMTION，SOFTWAREDESIGNANDEXPERIMENTALTESTSAREINTRODUCEDINDETAILSOMENEWTHEORYOFNCAREPUTFORWARDINTHISTHESIS，F(xiàn)OREXAMPLE，SEGMENTALACCELERATIONANDDECELERATIONCONTROLOFSTEPMOTORCIRCLEINTERPOLATIONFORMULATIONOFDIFFERENTPULSESCALAROFXANDZAXISDIMINISHMENTOFERRORANDSPEEDUP／SPEEDDOWNCONTROLOFSPIRALINTERPOLATIONACOMPLETEDSOFTWARECONTROLSYSTEMISDESIGNEDINTHISPAPERAIMINGAT也EABOUNDINGFUNCTIONOFTHISSYSTEM，SUCHASMANUALINTERFERENCE，AUTOMACHINE，SIMULATINGDISPLAYREALTIMERESPONSEOFRATIOCHANGEANDMANUAL／MECHANIZINGMACHINING，ETCPCMI1ISANEWTYPEOFNCLATHESYSTEM，WHICHISDEVELOPEDINTHISDISSERTATION，ANDITHASPASSEDEXPERIMENTALTESTS砸SSYSTEMHASWIDERANGEOFUTILITYANDGOODPROSPECTANDITISVALUABLEOFPOPULARIZINGANDAPPLYINGKEYWORDPCNCMANMACHINEINTEGRATIONPCMI第2賈菇74頁(yè)

簡(jiǎn)介：車床是現(xiàn)代制造業(yè)的重要裝備之一常作為機(jī)床教學(xué)的典型對(duì)象。在傳統(tǒng)的教學(xué)中通常僅僅采用掛圖、視頻等形式輔助教學(xué)難以表達(dá)清楚車床內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)成為了一種有效的人機(jī)交互技術(shù)并在教育培訓(xùn)等方面獲得廣泛的應(yīng)用。針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床教學(xué)中存在的問(wèn)題論文研究了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的車床結(jié)構(gòu)及功能可視化的關(guān)鍵問(wèn)題與實(shí)現(xiàn)方法并開(kāi)發(fā)了車床可視化示教系統(tǒng)主要開(kāi)展了以下工作1研究了基于幾何造型的建模技術(shù)采用SOLIDWKS2006軟件對(duì)車床進(jìn)行實(shí)體建模完成了主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱等部件及操縱機(jī)構(gòu)的幾何建模包括制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、六級(jí)變速操縱機(jī)構(gòu)、基本組變速操縱機(jī)構(gòu)、增倍組操縱機(jī)構(gòu)、光杠與絲杠轉(zhuǎn)換操縱機(jī)構(gòu)、縱向與橫向進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)、開(kāi)合螺母操縱機(jī)構(gòu)等。2采用EONSTUDIO平臺(tái)研究車床三維幾何模型的真實(shí)感建模與模型顯隱及透明化控制等結(jié)構(gòu)可視化關(guān)鍵技術(shù)研究了車床功能可視化的關(guān)鍵問(wèn)題。以六級(jí)變速機(jī)構(gòu)為例詳細(xì)討論了一種基于關(guān)鍵幀及插補(bǔ)算法的運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)。論文完成了車床操縱機(jī)構(gòu)的功能可視化建模與運(yùn)動(dòng)仿真。3研究了車床結(jié)構(gòu)及功能可視化系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)方法包括模型顯隱控制、比例縮放控制、視角控制、運(yùn)動(dòng)仿真控制等。在VC60和EONSTUDIO50平臺(tái)上成功開(kāi)發(fā)了車床結(jié)構(gòu)及功能可視化示教系統(tǒng)。采用DIV與CSS交互式網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)文字縮放與知識(shí)點(diǎn)的層次顯示以及圖形、動(dòng)畫等資源的縮放顯示。此外利用微軟ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)完成了整個(gè)示教系統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)、圖片、動(dòng)畫、視頻及三維模型等資源的管理。4編寫了車床構(gòu)造及車削加工工藝教材實(shí)現(xiàn)了可視化示教系統(tǒng)與教材的配套使用。為學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)提供了生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)條件激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情降低了教師授課的難度提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果。

簡(jiǎn)介：傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)采用封閉式控制結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的封閉性一方面使得對(duì)系統(tǒng)功能的修改、擴(kuò)充十分困難，機(jī)床制造商和最終用戶難以將自己的專門技術(shù)和工藝經(jīng)驗(yàn)集成到CNC控制系統(tǒng)中；另一方面也使CNC控制器制造商不能迅速、有效地根據(jù)市場(chǎng)需求來(lái)構(gòu)建數(shù)控系統(tǒng)。解決上述問(wèn)題的方法是建立具有開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究，分析比較了幾種開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，最終確定了采用“NC嵌入PC”的方式來(lái)構(gòu)造該數(shù)控系統(tǒng)。在硬件設(shè)計(jì)上，充分利用了PC機(jī)的固有硬件資源，結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制卡，建立了開(kāi)放式CNC系統(tǒng)的硬件資源。在軟件設(shè)計(jì)上，利用WINDOWS2000平臺(tái)，以VISUALC為開(kāi)發(fā)工具，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)軟件的DIY，也體現(xiàn)了開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的基本思想。文章通過(guò)剖析了開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)以及硬件組成，確定了本數(shù)控系統(tǒng)得總體框架結(jié)構(gòu)，同時(shí)，闡述了運(yùn)動(dòng)控制器、變頻器和交流伺服系統(tǒng)的系列問(wèn)題。然后再對(duì)WINDOWS2000操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度性機(jī)制和實(shí)時(shí)性進(jìn)行研究，確定了本數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)以及提出本課題所需要解決的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，筆者完成了開(kāi)發(fā)工具的選擇，選擇面向?qū)ο蟮腣C軟件和三維圖形平臺(tái)OPENGL；系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，包括人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)、控制軟件的設(shè)計(jì)、代碼翻譯、主軸變頻器通訊和刀具補(bǔ)償庫(kù)的建立等；利用了OPENGL完成系統(tǒng)的三維動(dòng)態(tài)仿真。本文在調(diào)試部分中，文章首先介紹了調(diào)試環(huán)境和目的，從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，并分析了調(diào)試結(jié)果。最后文章結(jié)合開(kāi)發(fā)實(shí)踐，系統(tǒng)討論了開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展方向，并指出了系統(tǒng)需要進(jìn)一步改進(jìn)的部分。

簡(jiǎn)介：開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)今數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文著重對(duì)WINDOWS2000下的車床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了研究與軟件設(shè)計(jì)。采用工控機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的硬件結(jié)構(gòu)形式，系統(tǒng)的軟件分為上位機(jī)控制軟件和運(yùn)動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)軟件兩部分。針對(duì)車床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)和主要問(wèn)題，本文在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究和探討在分析了車床的加工特性和現(xiàn)有幾種典型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于車床系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊劃分，對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向和控制過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)研究。設(shè)計(jì)了一種適用于NC程序的編譯過(guò)程和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。將編譯過(guò)程劃分為詞法分析、語(yǔ)法分析、數(shù)據(jù)提取、調(diào)用處理、循環(huán)處理五部分，實(shí)現(xiàn)了NC程序中的復(fù)雜加工功能。把大量復(fù)雜的運(yùn)算放在預(yù)處理階段，采用一種靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)加工信息進(jìn)行存儲(chǔ)，解決了NC代碼的多樣性問(wèn)題。利用三角片離散方法建立了零件的三維模型，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)零件幾何信息進(jìn)行存儲(chǔ)。采用逐點(diǎn)比較法預(yù)先生成刀具軌跡，將零件信息的更新與圖形的顯示獨(dú)立開(kāi)，在動(dòng)態(tài)遍歷軌跡的過(guò)程中，結(jié)合OPENGL技術(shù)和WINDOWS定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)了車削過(guò)程的三維圖形仿真。深入研究了運(yùn)動(dòng)控制器主控芯片MCX312的特性，設(shè)計(jì)了其驅(qū)動(dòng)程序的層次化結(jié)構(gòu)模型。詳細(xì)分析了WINDOWS2000操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和IO處理機(jī)制，開(kāi)發(fā)出了運(yùn)動(dòng)控制器的內(nèi)核模式驅(qū)動(dòng)部分，并最終實(shí)現(xiàn)了不同級(jí)別的驅(qū)動(dòng)函數(shù)。設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易的自動(dòng)控制線程模型。實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)控制、刀具回零、參數(shù)配置等功能模塊。結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)例，說(shuō)明了本系統(tǒng)的工作過(guò)程。