五軸并聯(lián)摩擦焊機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、新興的攪拌摩擦焊技術(shù)在鋁合金的焊接中展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢。并聯(lián)機(jī)床的高剛度和高靈活性的優(yōu)點(diǎn)解決了攪拌摩擦焊技術(shù)的大頂鍛力和前進(jìn)抗力的需求。作為并聯(lián)摩擦焊機(jī)床的控制核心，數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)成為了該機(jī)床研制的重要部分。并聯(lián)機(jī)床要求數(shù)控系統(tǒng)具有開放性。PA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)允許用戶深入到系統(tǒng)的CNC模塊，開發(fā)出用戶需要的功能。本課題是基于PA系統(tǒng)開發(fā)出一套滿足并聯(lián)摩擦焊機(jī)床功能要求的數(shù)控系統(tǒng)。
　　本文根據(jù)用戶的要求分析了數(shù)控系統(tǒng)的功能需求，然后對功

2、能進(jìn)行了規(guī)劃。在分析了PA系統(tǒng)的硬件及軟件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了數(shù)控系統(tǒng)的整體框架，并給出了實(shí)現(xiàn)的總體方案。
　　針對支持3PRS型并聯(lián)機(jī)構(gòu)的功能進(jìn)行了開發(fā)。首先對3PRS型并聯(lián)運(yùn)動頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了主要運(yùn)動部件的運(yùn)動參數(shù)方程。然后針對并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動的非線性編寫了運(yùn)動控制算法，并采用PA系統(tǒng)提供的循環(huán)編譯技術(shù)將控制算法嵌入到數(shù)控系統(tǒng)中。
　　對數(shù)控系統(tǒng)的在線仿真功能模塊進(jìn)行了開發(fā)。首先通過修改PA系統(tǒng)的HMI

3、配置文件添加軟硬鍵，修改系統(tǒng)的界面布局，并用可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）完成一定的軟鍵響應(yīng)功能。然后在Visual C++中編寫ActiveX控件，讀取3DS模型文件，同時(shí)從CNC及PLC中讀取機(jī)床位置數(shù)據(jù)，接著用圖形程序接口OpenGL完成機(jī)床仿真模型的繪制，運(yùn)動模擬以及觀察視角的變換，最后將編譯成功的控件注冊到Windows系統(tǒng)中。
　　最后，在PA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)其他的功能要求。針對大型薄壁焊接件的易變形特點(diǎn)設(shè)計(jì)了機(jī)床的測量