基于開放性數(shù)控系統(tǒng)的黃金鏈珠車花機(jī)床的研制.pdf

1、本課題是深圳市基礎(chǔ)科研項目，研究的主要內(nèi)容是基于開放性數(shù)控系統(tǒng)的多軸車花機(jī)床，該機(jī)床是用于加工一種黃金橢球形薄壁鏈珠組件，通過在鏈珠橢球面上車削花紋以實現(xiàn)其穿戴美觀的目的。這種黃金橢球鏈珠是各種手鏈，項鏈等的重要組成部分，也是其美學(xué)主體。一般生產(chǎn)商通過手工或者半自動設(shè)備進(jìn)行花紋雕刻，效率極低，對人工經(jīng)驗要求高，加工質(zhì)量不穩(wěn)定。因此實現(xiàn)花紋車削自動化對企業(yè)生產(chǎn)意義重大。
　　本機(jī)床的研制包括機(jī)械結(jié)構(gòu)本體的設(shè)計和調(diào)試，PC控制系統(tǒng)的研

2、發(fā)。本文對機(jī)床伺服控制系統(tǒng)硬件平臺和PC軟件平臺進(jìn)行重點設(shè)計和研究。主要包括電氣控制平臺的設(shè)計與實現(xiàn)，基于臺達(dá)DMC_NET總線通訊和多軸運(yùn)動控制卡的伺服系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，基于正則表達(dá)式的開放型數(shù)控系統(tǒng)的程序設(shè)計與實現(xiàn)，基于MFC機(jī)床控制軟件框架程序設(shè)計，基于數(shù)字積分法的相關(guān)插補(bǔ)算法的研究，數(shù)控加工實驗的設(shè)計與研究。
　　自動化數(shù)控車花機(jī)床電氣控制平臺的設(shè)計包括電源供電和斷路保護(hù)模塊，伺服驅(qū)動電源供電和電氣通信模塊，I/O控制模塊

3、。電氣控制平臺主要是給控制系統(tǒng)進(jìn)行供電和硬件保護(hù)，保障硬件系統(tǒng)正常運(yùn)行。伺服系統(tǒng)硬件控制平臺主要是以運(yùn)動控制卡和IPC為核心的半閉環(huán)系統(tǒng)。控制軟件包括底層開放性數(shù)控系統(tǒng)的程序和基于MFC的人機(jī)交互控制軟件框架程序，前者用來識別，編譯NC文件并將NC文件轉(zhuǎn)化為機(jī)床各軸的運(yùn)動。開放性數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計包括基于正則表達(dá)式的G代碼編譯系統(tǒng)，機(jī)床各軸運(yùn)動控制程序，相關(guān)插補(bǔ)算法。后者則是實現(xiàn)機(jī)床操控的人機(jī)交互可視化運(yùn)動控制。包括軟件主界面，機(jī)床單軸調(diào)試

4、界面，機(jī)床數(shù)控加工控制界面，機(jī)床參數(shù)配置界面。這些界面的設(shè)計和功能實現(xiàn)讓操作者更加直觀的控制機(jī)床而不必去深入理解底層控制程序的邏輯和原理。
　　基于開放性數(shù)控系統(tǒng)的黃金鏈珠車花機(jī)床的研制涉及到電工技術(shù)，基于運(yùn)動控制卡和IPC的主流工控系統(tǒng)，半閉環(huán)自動控制原理，NC加工插補(bǔ)技術(shù)，開放性CNC系統(tǒng)的設(shè)計，基于MFC和C++面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)。相對于人工和半自動化的車花工藝，本機(jī)床的研制實現(xiàn)了加工高度自動化和數(shù)字化控制，大大提高了生