基于运动控制器的开放式数控车床软件系统研究

《基于运动控制器的开放式数控车床软件系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南交通大学硕士学位论文基于运动控制器的开放式数控车床软件系统研究姓名：颜文辉申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：闫开印20060401西南交通大学硕士研究生学位论文第1Il页reconstmctionaremroughoutthepmcessofsystemdevelopment，sofurtherextensionofthesystemiBpossible．Keywords：0penarchitecturemlInericalcontrol；N啪eric“lathemanufacturing；C

2、ompensationoft00lradius；Simulationofmanufactur主119；MOtioncOn缸Dller西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第1章绪论1．1数控技术的发展历史数控技术是微电子技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和机械制造技术的综合应用。数控技术的广泛使用，给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来了深刻的变化。数控技术是国防现代化的重要技术，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性技术。数字控制(Numericalcont

3、r01)是数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法，简称数控(Nc)。最初的数字控制系统是由数字逻辑电路构成的，因而称之为硬件数控系统。随着计算机技术的发展，硬件数控系统被逐渐淘汰，取而代之的是计算机数控系统(computerNumericalcontr01，简称CNC)。数控技术在各行各业特别是在制造业中得到了广泛的应用。到目前为止，数控系统的发展主要经历了以下几个阶段：第一代：1952年，美国帕森公司(Parsons)和麻省理工学院(MIT)合作研制了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床，用于

4、加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。第二代：1959年，美国耐·杜列克公司(KeaneY＆TreekerCorp．)发明了带有自动换刀装置的数控机床，广泛采用了晶体管和印刷电路板技术，称为“加工中心”。第三代：1960年，电子行业出现了小规模集成电路。由于其体积小、功耗低，使数控系统的可靠性进一步提高。这几代数控系统都是利用逻辑电路来实现控制功能，因此被称之为“硬件”数控。其功能简单、灵活性差、设计周期长，因此限制着其进一步的发展与应用。随着计算机技术的发展，小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统(Nc)，数控的

5、许多功能由软件来实现。1970年，数控系统的发展进入了第四个阶段，即计算机数控(cNC)阶段。1974年，数控系统的发展进入了第五个阶段，其特征是以微处理器为基础，另外采用超大规模集成电路、大容量磁泡存储器、可编程接口和遥控接口等，功能更为完备，基本上完成了标准型单机系统的开发。西南交通大学硕士研究邱蛙跨瓣项雾l霎垂嚣囊萋至鸶墓鍪蠢薹鬟蓥壅蠢!蠹辇霾藿耋奏霆幕攀铺我数j妥型鍪疆试埋爨扩封蓥蠹蓉世缁鑫阿jg≥博爱孳：霹銎体荞复堡军i≠基明基萄蓄茹藉簟：攀銮器攀§!谭侄毳鞴鞒梓整掣。豁擘岔磐裂鞠强筮黪霪翔——囊薹i；氨

6、洲唧蕞囊j蒜羹鬻雹叠剖鼎圳型髫蓊成菜缀雾；自戮割F酗整誉能槔嚣强爨翮弛卵增媳髓攀暴雾～引裂渤馐磁；覆豫计的要求。2．提供系统各功能模块与系统之间接口的完善的规范和标准：构成系统的各硬件、功能软件的选用不受单一供应商的控制，可根据功能、可靠性、性能要求相互替换，不影响系统整体的协调运行，各模块之间具有平等的相互操作功能，协调工作。3．能动态改变系统的拓扑结构：系统的功能可以灵活设置，方便修改{控制系统的大小可根据具体应用情况做适当的增减；cNC用户或二次开发者能有效地将自己的软件集成到系统中，形成自己的专用系统，功能

7、的增减只需功能模块的装卸即可实现。4．能实现与其它自动化系统或软件模块的互操作：各系统或功能模块在一起工作时表现为相互协同，可以根据定义相互交换数据。5，能提供一致性好的人机界面。2．1．2关键问题1．系统总体结构的规划：在开放式数控的研究中，体系结构的研究应该放在首要位置，虽然相对于系统的具体实现而言，体系结构较为抽象，但是合理的体系结构能够提供从系统的角度。更深入地理解系统的自然的框架。。由于系统要实现的功能较多，必须先对系统的功能进行划分，得到各功能模块，然后规划好各模块与整体以及模块之间的隶属关系、协调方式

8、。2．各个功能模块之间的数据传输和协调，数据格式的定义：由于G代码提供的数据格式并不适合在各个模块之间传输，因此需要重新定义一种数据格式来表达G代码的含义并在各个模块间进行传输；同时，模块之间还需要进行通讯，以保证协调工作。进行通讯，以保证"x西南交通大学硕士研究生学位论文第4页—]-———————睾应用卜件I；二二二彳—一西南交通大学硕士研究生学位论文第5