纯软件开放式数控系统的研究及其在加工中心上的应用

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1、厦门大学摘要随着数控技术的不断发展，传统数控系统已不能适应当今制造业市场的变化与竞争，也不能满足现代制造业向信息化、敏捷模式发展的需要。因此，随着PC技术的快速发展和广泛普及，开放式数控系统技术开始发展。开放式数控系统不依赖特定的硬件平台和操作系统平台，采用模块化和标准化的结构体系，允许用户进行二次开发。开放式数控系统有三种实现方式：PC嵌入NC型、NC嵌入PC型和纯软件式。其中，纯软件开放式数控系统充分利用PC微机丰富的硬件资源，系统的全部核心功能一包括插补运算、加减速运算、PLC等实时任务，均由运行在PC硬件平台上的软件实现，是开放程度最高的一种实现方式。ServoWorks是基

2、于PC．based解决方案的软件CNC技术，它对硬件体现了很高的兼容性，可以运行在目前通用的PC微机操作系统平台之上，通过RTX软件扩展了Windows系统的实时性，使之符合数控系统的实时性要求。本论文基于纯软件式ServoWorksCNC技术的全面理论研究，在三轴立式加工中心上实现了开放式数控系统S100M和配套的整机PLC程序。随后，介绍了工程规范的制定以及电气、基本参数和伺服调试的过程。本课题接下来的工作围绕五轴联动机床和人机界面及功能扩展两方面展开，此外，智能化、网络化也将是未来的发展方向。关键词：纯软件开放式数控系统；ServoWorks；加工中心。厦门大学硕士论文Abst

3、ractWiththeunceasingdevelopmentofnumericcontroItechnology,traditionaICNCsystemsalreadyneithersuitableforthechangeandcompetitioninthemanufacturingmarketsnowadays，norsatisfiedwiththerequirementofmodernmanufacturingindustrygrowingtoinformationizationandagilemode．Therefore，openCNCsystemstartstodeve

4、lopalongwiththePCtechnologythathasextensivepopuIar．zationandrapidgrowth．OpenCNCsystemiSindependentofspecifichardwareandoperatingsystemplatform；itadoptsthearchitectureofmodularizationandstandardizationandallowstheusertomakethesecondarydevelopment．TherearethreewaystotheOpenCNCsystem：NC．basedPC．em

5、bedded，PC．basedNC．embeddedandPure—SoftOpenCNC．Amongthem．Pure—S矾openCNC，whichtakefulIadvantageoftheabundanthardwaresourceofPC，andmakethewholekerneIsystemfunction(includingthereaItimetaskofinterpolation，accelerationanddecelerationcalculationandPLC)cometruebythesoftwarerunningonthePChardwareplatfo

6、rm，iSarealizationmethodwiththehighestdegreeofopenness．ServoWorksisasoftCNCtechnologybasedonPC—basedsolution．Ithasgoodcompatibilitytothehardware．ItcanrunontheconventionalPCoperationsystemplatformandextendtherealtimecapabilityofWindowssystemusingRTXsoftwaretosatisfytherequirementofCNCsystem．Thisp

7、aperwhichbasedonthecomprehensivetheoreticalresearchontheServoWorksCNCtechnology,broughtintoeffecttheopenCNCsystemS100MandtheassortedPLCprograms．Soonafter,thepaperintroducestheplanningofengineeringstandardandthedebuggingprocessofel