五轴联动数控陶瓷雕刻机的运动控制的研究.pdf

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1、南昌大学硕士学位论文五轴联动数控陶瓷雕刻机的运动控制的研究姓名：王洪花申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：罗良玲20090607摘要摘要五轴联动数控系统是目前数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。本文以五轴联动数控陶瓷雕刻机为研究对象，根据加工的特点和数控系统的要求，从三维图形坐标变换入手，通过详细的推导得出了该机床的后置处理算法，利用UG／OpenGRIP三维参数化建模，然后以此后置处理算法为基础，在VB6．0平台

2、上编写人机交互界面，对刀轨文件进行处理，转换成数控机床直接识别的NC程序，不需要人工做大量修改。可以通过Maeh2软件插补运算，得出各个轴的脉冲信号，经计算机的LPT并口输出到各个轴的步进电机驱动器，驱动各个轴的步进电机运动，直接应用于数控机床加工。本文的研究成果对其它类型运动轴方式的后置处理算法的确定具有一定的借鉴意义和参考方法。关键词：坐标变换；参数化建模；人机界面；专用后处理ABSTRACTABSTRACTFive-axisNCsystemiscurrentlythemostdifficultnumericalcon

3、troltechnology,themostwidelyappliedtechnology,centralizedcomputercontrol，servodrivesandsophisticatedtechnologiesinawhole，usedincomplexsurfacesystemsformgh-performance，precision，automatedprocessing．Theobjectofthispaperisfive—axisCNCceramicsengravingmachine，accordin

4、gtothecharacteristicsandprocessingrequirementsofNCsystem,startfromcoordinatetransformationofthree-dimensionalgraphics，comethroughthedetailedderivationofthepost-processingmachinealgorithm，useUG／OpenGRIPtobuildthree-dimensionalparametricmodeling．Basedontheprocessing

5、algorithm,tocompilehuman-computerinteractioninterfaceonVB6．0platform,andtoprocesstoolpathfiles，convertintotheNCprogramforCNCmachinetoolsdirectlytoidenti匆,doesnotrequirealotofchanges．ThroughinterpolationoperatorofMach2software,obtainallaxispulsesignal，outputtoeacha

6、xisofthesteppermotordrivebythecomputer’SLPTparallel，todriveeachaxissteppermotormovement，directlyappliedtoNCmachining．Inthispaper,theresultsofresearchonothertypesofsports—axismodeofpost·processingalgorithmhasacertaindrawtodeterminethemeaningandreferencemethods．KeyW

7、ords：coordinatetransformation；parametricmodeling；man-machineinterface；dedicatedpost-processingII第一章引言第一章引言1．1课题的提出及研究意义随着社会的发展，人民生活水平的提高，浮雕艺术越来越为人们所接受，这不但表现在对其数量上需求大量增加，同时对其造型的要求也越精细、讲究。传统的浮雕制造方法，是手工制作，不但对工匠的技术水平要求极高，而且劳动强度较大，生产周期长，效率极低L11。随着计算机数控加工技术的成熟，已有越来越多的数控

8、加工设备可以应用到浮雕工业生产中，数控雕刻机、数控铣床、数控镂铣机等设备日渐增多。数控机床的各种运动都是执行特定的数控指令(NC程序)的结果，由自动编程方法经过刀位计算产生的或者由一些CAD／CAM软件直接生成的是刀位文件(CutterLocationSourceFile，简称CLSF)，而不是用于驱动