基于软件化体系结构的数控机床主控系统的开发

介绍了机床数控软件化体系结构及其相关技术。该体系结构将数控机床运动控制与工艺性能控制分离,分别由两个基于PC的控制器控制,其软件具有独立于硬件的性质,而且运动控制的软件是通用的。对基于该体系结构的机床主控系统进行了研究,用VISUAL C++实现了主控系统的控制软件,并且通过试验验证,取得了满意的效果。该主控系统可以支持齿轮加工和复杂曲面的加工,大大简化了工艺软件的编制。     

基于ARM与DSP的切绘机运动控制平台的设计

设计了数控切绘机的基于ARM与DSP的开放式运动控制平台.该控制平台的硬件采用双CPU结构,主CPU采用ARM处理器,从CPU采用通用DSP芯片.软件的操作系统采用实时的KTLinux系统,并在此基础上开发数控切绘机的软件.该运动控制平台能很好地进行多任务处理,并能实现实时运动控制,可以满足切绘机控制系统的高速高精度的要求.     

多坐标数控机床通用运动学模型的建立

研究并建立了多坐标数控机床的通用运动学模型,该模型可适应不同的机床结构形式,而且考虑了机床结构误差的影响,为多坐标数控加工运动指令生成的通用化和机床误差补偿奠定了基础。     

简易数控机床

简易数控机床一般是指对通用机床进行数控改造,包括简易的群控改造及专门设计生产的廉价数控机床。其特点是成本低,改装容易,工效高、加工质量好。可以说,通用机床的数控化和简易数控机床已成为当前数控技术     

简易数控机床

简易数控机床一般是指对通用机床进行数控改造,包括简易的群控改造及专门设计生产的廉价数控机床。其特点是成本低、改装容易、工效高、加工质量好。可以说,通用机床的数控化和简易数控机床已成为当前数控技术发展的一个重要方面,值得我们加以重视。几种简易数控机床     

企业信息化、数字化基础工作之五——制造信息全面数字化(上)

1.数控技术的发展1953年,随着第一台数控铣床的出现,为机床的控制的自动化开创了新的一页,控制机床的不再是复杂的机械装置,而是数控系统,由一套数控程序(软件)和数控装置(硬件)组成,只要改变数控程序,就可以控制机床加工各种零件,所以数控编程成为应用数控机床的瓶颈。麻省理工学院最初着手手工编     

基于IPC的旋转锉数控刃磨系统的开发

根据旋转锉刃磨运动模型和刃磨机床结构 ,开发了基于IPC的旋转锉数控刃磨系统。该系统使用IPC机—运动控制器—驱动器—步进电机 ,控制机床各轴运动 ,并主要通过软件进行多坐标插补 ,实现旋转锉数控刃磨加工     

数控加工半实物仿真系统的研究与开发

介绍数控加工半实物仿真系统的设计思想与开发方法.该系统由软件和硬件两部分组成.硬件包括一台PC计算机和一个半实物数控操作面板,用于模拟对数控机床的操作控制;软件系统以VC 6.0以及OpenGL为平台开发而成,可通过三维图形方式仿真出机床在切削中的各种运动与过程.与传统的纯软件仿真模式相比较,该半实物仿真系统提高了实践性,具有更加真实的操作性.     

齿轮加工 CNC 系统

齿轮切削加工机床数控化的关键在于不仅需要其它类型数控机床共同的控制功能，而且必须解决：电子齿轮传动、电子差动传动、函数分频等功能模块的设计与制造技术；软、硬件结合，粗、精插补实时控制方案的合理结构；参数自动编程软件，以及机、电一体的优化设计等项关键技术。     

基于通用运动模型的五轴机床后置处理

在分析各种五轴数控机床结构的基础上,运用机构学理论建立一种通用的五轴机床机构学模型。利用齐次坐标变换矩阵和正向运动学分析得到通用五轴机床结构的形状创成函数,通过对形状创成函数进行逆向运动学分析得到五轴数控数据完整的表达式,实现了各种配置类型的正交和非正交五轴机床数控数据的通用表达和不同类型五轴机床之间数控数据的相互转换,提高了数控代码的通用性和可移植性。最后基于通用模型,使用C++和QT开发出了一种五轴机床通用后置处理程序,并通过VERICUT仿真软件和实际加工验证了所开发的后置处理的可行性和高效性。     

基于LabVIEW的双铣刀数控机床控制系统

为解决单铣刀螺杆铣床在加工塑料行业挤出机螺杆时存在效率低的问题,将采用工业计算机和运动控制卡设计开发开放式数控系统的技术应用于研制高效的双铣刀数控螺杆铣床中.开展了螺杆外形和现有螺杆加工过程的分析,建立了机床在螺杆加工时各个轴之间的关系,提出了采用虚拟仪器软件LabVIEW及其motion模块和NI公司的PCI-7390运动控制卡,设计双铣刀同时加工的专用铣床及其控制系统的方法;在理论上对双铣刀数控机床的可行性和加工效率进行了评价,并进行了两把铣刀同时加工螺杆的实验.研究结果表明,所研制的双铣刀数控机床不仅实现了两把铣刀的同时加工,使加工效率提高了10％以上,加工系统还具有工作界面简单、易懂,容易上岗操作的优点.     

基于单片机专用铣床控制系统的设计与分析

控制系统是数控铣床的核心,它用于实现输入数字化的零件程序,完成输入信息的存储、数据的变换和插补的运算,从而实现各种控制功能。专用铣床控制系统的设计必须考虑软硬件的匹配,其设计必须从经济、实用、可行等诸多方面实现。以PIC单片机为主体实现的控制系统,在硬件设计上易于实现有效的控制功能,结构相对简单;在软件设计上,通过插补程序的编制,相对容易地实现对铣床的运行方向和运行速度等方面的控制,因此该控制系统在专用数控铣床中得到了广泛的应用。     

固高运动控制卡在指形铣刀五轴数控磨床中的应用研究

以固高运动控制卡为核心,提出了一种应用到指形铣刀刃磨机设备上,由PC机+固高GE-400-SV运动控制卡+伺服电机构成的开放式数控系统,对硬件和软件部分分别作了概述。硬件部分主要介绍了这种应用于指形铣刀刃磨机上的开放式系统的结构特征、整体规划,软件部分主要介绍了固高运动控制卡动态连接库函数的使用和初始化程序设计,并指出了这种开放式数控系统在专用数控机床上应用的广阔前景。     

基于运动控制卡的PCB钻、铣、雕一体机数控系统

针对现代PCB加工的要求,采用基于DMC3400运动控制卡结合PC机的开放式数控系统结构,以WINXP下采用Visual B6.0作为软件开发工具,开发出PCB钻、铣、雕一体机数控系统.经过实际应用,证明该开放式数控系统的功能齐全,性能优良,操作简单.     

基于ARM9的嵌入式数控铣床控制系统的设计

传统数控系统硬件大多基于通用计算机或工业控制计算机之上,软件基于Windows平台。软硬件成本高、功耗大、资源浪费。文章给出了一种基于Linux操作系统,以ARM9微处理器为硬件平台,向动力驱动装置,即伺服电机和步进电机驱动器提供控制信号,控制铣刀的旋转和走位的嵌入式数控铣床控制系统的实现方案。经实验表明,系统在较好地满足传统数控铣床系统功能要求的前提下,大大降低了成本,节约了资源。     

弧齿线圆柱齿轮全修形齿面的CNC修形加工方法

针对弧齿线圆柱齿轮全修形齿面的修形控制问题,提出一种在展成加工的同时对齿廓和齿线两个方向进行修形控制的加工方法。通过调整直刃刀盘的展成运动回转半径,实现齿面齿廓方向的修形量控制;通过调整刀倾角,实现齿面齿线方向的修形量控制。基于空间运动学原理,利用矢量旋转公式,在具有倾角的数控机床上与普通多轴联动数控机床上展成加工齿面时,保持刀具和工件的相对位置和相对运动相同,进行两类机床之间的运动转换,建立机床运动控制方程,从而实现弧齿线圆柱齿轮在普通多轴联动数控机床上的修形加工。并通过试件的切削试验和齿面接触分析试验,证明所提出的修形加工方法和分析的加工运动方程的正确性。与弧齿线圆柱齿轮传统的加工方法相比,这种加工方法效率高,运动关系简单,便于推广应用。     

基于Web服务的移动控制数控系统关键技术研究

提出了基于Web服务的移动控制数控系统的概念,该系统由作为Web浏览器的移动控制器和作为Web服务器的设备控制器两部分构成,通过蓝牙无线通信技术进行信息交换,实现人机协同。研究了其硬件组成、体系结构和移动控制器的B/S和C/S两种工作模式。对运动控制器和CNC的集成统一接口标准进行了讨论,提出了版本空间的概念和缩小版本空间的方法。配置了蓝牙通信协议,进行了蓝牙通信的实验。研究结果为车间数字化制造设备的跨平台无缝集成和可重构提供了支持。     

Optimal cutting condition determination for desired surface roughness in end milling

CNC end milling is a widely used cutting operation to produce surfaces with various profiles. The manufactured parts’ quality not only depends on their geometries but also on their surface texture, such as roughness. To meet the roughness specification, the selection of values for cutting conditions, such as feed rate, spindle speed, and depth of cut, is traditionally conducted by trial and error, experience, and machining handbooks. Such empirical processing is time consuming and laborious. Therefore, a combined approach for determining optimal cutting conditions for the desired surface roughness in end milling is clearly needed. The proposed methodology consists of two parts: roughness modeling and optimal cutting parameters selection. First, a machine learning technique called support vector machines (SVMs) is proposed for the first time to capture characteristics of roughness and its factors. This is possible due to the superior properties of well generalization and global optimum of SVMs. Next, they are incorporated in an optimization problem so that a relatively new, effective, and efficient optimization algorithm, particle swarm optimization (PSO), can be applied to find optimum process parameters. The cooperation between both techniques can achieve the desired surface roughness and also maximize productivity simultaneously.     

六轴联动电火花加工数控系统的研究

为了解决六轴联动电火花加工数控系统软硬件的设计难题，以可编程多轴控制器为运动控制器，提出了基于开放式体系结构进行六轴联动电火花加工数控系统的硬件体系结构。为了提高软件系统中与加工过程密切相关的实时任务的实时性能，基于实时Linux操作系统，实现了数控系统软件中的运动控制任务和放电状态检测任务等实时性要求较强的任务。此外，还进行了Linux平台上可编程多轴控制器的设备驱动程序、数控代码解释模块、图形用户界面和工艺数据库的设计。该系统能很好地解决六轴联动电火花机床运动控制精度要求较高、需要控制的轴数较多等设计难点。