基于PMAC的渐进成形数控系统研究与开发

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1、南京航空航天大学硕士学位论文基于PMAC的渐进成形数控系统研究与开发姓名：崔超申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：高霖2011-01南京航空航天大学硕士学位论文摘要数控渐进成形技术是一种新型无模成形技术，它致力于解决钣金件成形领域中模具设计周期长、成本高与现今市场上多品种、小批量的定制生产方式之间的矛盾，近年来对该技术的研究逐渐受到业内学者的重视。该技术的研究工作中，成形设备及其控制仍然是业内公认的重点领域，而国内外尚无成熟的针对渐进成形的数控系统，因此开发先进的渐进成形数控系统显得非常必要。本文根据数控渐进成形技术的原理和工艺特点,

2、基于工业控制计算机（IPC）和多轴运动控制器（PMAC）设计开发了一套渐进成形数控系统。主要研究工作和成果如下：1)对渐进成形数控系统的软硬件总体结构进行了设计，并划分了软件的功能模块。2)运用软件工程的开发方法和模块化思想，设计开发了上位机软件。并采用VC++编程实现了上位机与PMAC的通讯、译码解释、运动控制等模块功能。3)在该系统中应用了一种实时的运动前瞻控制方法，实现了进给速度自适应于加工轨迹变化，解决了机床高速加工复杂轨迹时容易产生过大加速度冲击的问题。同时将加速度控制在一定范围内，确保机床在高速加工过程中能够平稳运行。4)将本系统与

3、机床进行了联合调试，进行了相关验证性试验。试验结果表明，渐进成形数控系统主要功能正确，人机交互界面友好，系统运行稳定。关键词：渐进成形，数控技术，PMAC运动控制卡，运动前瞻控制i基于PMAC的渐进成形数控系统研究与开发AbstractTheNCincrementalformingprocessisanewlydevelopedanddielesstechnology,whichdevotedtogivingafastandeconomicsolutiontoformthesheetmetalparts.Theprocessisdedicate

4、dtosolvingtheconflictbetweenthelonglifecycleandthehighcostinthefieldofmoulddesign,themodeofmanyvarieties,smallbatchproductiononthemarket.Thedevelopmentofresearchrequiresspecialincrementalformingmachineasaplatform,thusdevelopinganadvancedCNCsystemisverynecessary.Accordingtoth

5、eprincipleandcharacteristicsofNCincrementalformingprocessandthepopulararchitectureofCNCsystem,thissystemisdesignedanddevelopedbasedonIndustrialPersonalComputer（IPC）andProgrammableMulti－AxesController（PMAC）.Followingarethethesis’smaincontentsandachievements:1)Thispaperintrodu

6、cesthedesignofhardwareandsoftwarestructureofsystem,anddividesfunctionmodulesoftheupper-computersoftware.2)PCsoftwareofthesystemdesignedinthemodularmethodhasrealizedsomemajorNCsystemfunctionsoftheincrementalforming.3)Arealtimesoftwarecontrolforlook-aheadwasproposedtosolvegoug

7、ingandunconventionalitymechanicalvibration.Amethodofratesmoothprocesscanensurethemachinesmovesmoothlyinthehigh-speed.4)TheresultoftestsshowsthatthemainfunctionoftheCNCsystemachievestheexpectedspecification.Keywords:incrementalforming,CNC,PMAC,motioncontrolcard,motionlook-ahe

8、adcontrolii南京航空航天大学硕士学位论文图、表清单图1.1负成形原理示意图.................................