基于PC的虚拟轴机床数控系统

介绍了三杆三自由度虚拟轴机床数控系统的控制原理,硬件组成及软件结构。系统硬件基于ＰＣ机ＩＳＡ总线,可扩充性好,成本低;软件部分集ＣＡＤ／ＣＡＭ于一体,模块化设计,功能齐全,界面友好。所设计的虚拟轴模块解决了现有ＣＡＤ／ＣＡＭ软件与虚拟轴数控机床的接口问题。本系统的开发为虚拟轴机床的工业应用提供了有效的装备。     

五轴联动电火花成形机床数控系统的研制

在自行研究设计的八轴运动控制板平台上,针对电火花成形加工的特点,开发了五轴联动电火花成形机床专用数控系统。分别介绍了系统的硬件构成、软件框架结构、伺服控制的PID算法及关键参数的设定方法。     

虚拟轴机床数控系统手轮功能的开发

由于虚拟轴机床具有非线性映射的运动控制特点，手轮等功能的实现一直是虚拟轴机床数控系统开发中的难点之一，文章介绍了基于“PC＋PMAC”的硬件结构，结合PLC技术、中断技术以及实时多任务调度策略开发虚拟轴机床手轮功能的方法。该方法已成功应用于天津大学自主开发的虚拟轴机床数控系统，取得了良好效果。     

经济型五轴数控加工硬件系统的设计与应用

为构建一种精简的低成本经济型五轴联动机床数控系统,采用了基于32位操作系统WindowsXP为软件平台以及通用PC计算机为硬件平台,设计了并行双向多功能接口板作为步进电机驱动控制接口,用UGPost-builder编制了双转台式五轴机床的后置处理程序,并利用MACH3开放式CNC控制软件完成五轴机床的联动控制.实验结果证明该数控系统可有效实现五轴机床联动控制.     

基于PC平台的旋压机数控系统的研制

目前国内数控旋压设备的关键技术和部件还需要依赖进口,已成为阻碍我国数控旋压机床自主研制开发的瓶颈.为使所研究的数控旋压机床能面向广大中、小型企业,开发出了一种基于PC平台的经济型旋压机床数控系统,对三维非轴对称旋压时旋轮的径向进给、工作台的转动及横向偏移、纵向进给实行四轴两联动控制,该系统同样适用于常规的轴对称旋压机床的控制.本文对控制系统的硬件实现和软件系统作了介绍.     

FAGOR五轴数控系统RPCP功能实现及应用

五轴加工中由于旋转运动的影响,会产生非线性误差.文章介绍了5轴数控加工中RTCP/RPCP补偿功能,系统阐述了以FAGOR为代表的数控系统升级改造过程,通过数控系统的改造升级使其具备RPCP功能.以典型零件加工实例,验证改造方案的合理性,并通过与非RPCP功能在加工流程、加工精度和效率方面的对比,证明改造后具备RPCP功能机床性能的优越性.     

五轴联动BC型木工雕刻机床结构与数控系统设计

针对现阶段木工雕刻机床结构单一的问题,设计一种经济型五轴联动BC型木工雕刻机床及其数控系统。通过建立机床的运动学模型,研究五轴BC型机床的正逆解;根据运动学求解的结果,采用NC系统嵌入PC机的开放式数控系统模式,设计了数控系统的硬件。采用Visual C++6.0对数控系统软件进行编制,运用线程对运动控制进行监管,并对刀轨文件进行仿真加工。通过对维纳斯石蜡模型的加工与测量,验证数控系统加工精度符合加工要求。     

NPl250型五轴镗床数控系统的改造

本文主要介绍了用FANUC数控系统对大型镗床的电气控制系统进行全面改造的过程以及取得的效果。     

五轴联动数控系统的开放化设计

介绍了一种基于工控机的五轴联动数控系统,对其系统构成,硬件软件开放化设计方法进行了探讨。从开发过程及使用效果来看,开放化设计可有产地缩短开发周期,提高数控系统软硬件的质量。     

基于五轴联动数控系统刀具半径补偿的研究

在深入研究平面刀具半径补偿原理的基础上,推导出了一种适合直线插补的二维刀具半径补偿通用公式,并结合空间变换原理,将三维空间内的刀位点投影到二维平面内,确定半径补偿方向,得出了三维空间刀具半径补偿的算法。     

数控机床五轴变换系统设计与研究

为实现数控机床五轴联动加工,基于国内蓝天系列数控系统提出了控制系统结构的改进方法。数控系统分为任务层和运动层,五轴变换单元集成在运动层。在对五轴机床进行分类并分析其几何信息的基础上,设计了机床的五轴运动库。以CA摆头机床为例,推导了其正向和反向运动变换。基于改进系统及五轴运动库,设计并分析了机床旋转刀具中心控制和三维半径补偿端铣。改进系统具有较好的可移植性,可在数控加工中直接执行刀具位置和方向指令。     

基于电流信息的机床传动系统监测与诊断

针对数控机床传动系统缺乏有效的监测诊断手段,利用驱动伺服电机电流信号的高信噪比、易于测量、不受系统结构影响的特点,提出了基于伺服电机电流信号的机床传动系统监测诊断方法.在分析传动部件对伺服电机电流信号影响规律的基础上,讨论了电机电流的循环自相关解调技术,设计开发了相应的监测诊断系统.为保障数控机床运行的稳定性,促进监测诊断技术的进一步发展具有重要的意义.     

基于空间样条曲线的数控五轴机床误差辨识研究

在划分球杆仪空间误差辨识区域的基础上,基于NUBRS空间样条曲线生成辨识轨迹。分析球杆仪空间辨识原理,并依据此原理建立适用于NUBRS空间曲线的误差辨识模型,该模型包含18个误差因素。依据五轴机床多体运动学的分析结果,提出了一种空间误差辨识方法。通过激光干涉仪的测量及误差补偿,在消除9项空间位移误差的基础上,使用生成的NURBS曲线对剩余9项角度误差因素进行辨识。经实验验证,在进行NUBRS曲线修正后,该方法可有效辨识出3个坐标系中的18项误差因素。     

数控机床伺服进给系统的设计

高性能伺服进给系统的开发是数控机床的关键技术之一，本文详细描述了数控机床伺服进给系统的设计方法。包括传动系统总体设计，滚珠丝杠副的选择，伺服电动机选择，精度验算等。     

基于PC的数控机床全闭环控制系统设计

提出一套能在线监测、实时控制的数控机床全闭环自适应伺服控制系统的解决方案。构建“PC＋自适应控制器”模式,在线检测工件的精度指标或者引起误差的因素,并将检测信号反馈回数控系统,经过数控系统的自动处理,实时调整切削加工参数,从而使所检测的误差因素保持在合理的范围,以提高加工零件的精度。采用适应当前数控机床发展潮流的基于PC机的开放式计算机数控系统,实现了由软件来完成设定的功能,并且大大提高了数控系统的自动化程度和自适应控制能力。     

基于AFSA-ACO-BPN算法的五轴机床动态误差模型

为了提高五轴机床的加工精度,提出一种基于AFSA-ACO-BPN算法的五轴机床动态误差模型。通过建立灰色关联分析模型完成了建模变量的优化选择,并进行了AFSA与ACO-BPN的动态融合。通过实验验证该方法的预测结果与测量结果吻合较好。该方法综合反映了不同切削加工条件的影响,提高了误差模型的鲁棒性,为提高机床加工精度提供了理论依据。     

基于PC的全软件雕铣机数控系统设计及实现

为简化雕铣机数控系统的硬件结构、降低硬件成本、增强可拓展性,基于PC平台提出一种全软件数控系统的设计方案。搭建雕铣机数控平台,构建以Linux+Xenomai双内核实时系统为基础的EtherCAT主站。在Linux域中基于Qt开发数控系统软件,设计UI界面、逻辑处理、运动控制、功能接口等模块;在Xenomai域中基于实时函数库开发硬件驱动程序,设计进程通信模块和定时驱动模块,重点说明采用有限状态机开发的定时驱动模块程序。阐述数控加工工作流程,进行系统性能测试和加工实验。结果表明：该系统实时性强、运行稳定,可满足雕铣机的数控加工要求。     

基于数据库的数控机床故障教学系统的研究

根据实际需求设计了一个基于数据库的数控机床故障演示教学系统模型,并介绍了故障数据库、教学培训、故障记录等相关功能的设计方法,同时探讨了设计过程的关键技术及其实现方法.实践证明,该教学系统能大大提高学员的学习效率,具有很好的应用前景.     

五轴联动数控工具磨床的开发

随着现代制造技术的发展,对特型刀具的品种和刃形的要求越来越高。而用普通工具磨床和传统生产工艺方法很难加工这些刃形复杂的刀具。针对这一现状自主开发一种五轴联动数控工具磨床,该五轴联动数控工具磨床能实现对球头立铣刀等多种硬度高、刃形复杂刀具的磨削加工,且一次装夹能完成所有的精加工。