基于Windows7操作系统的六轴数控电火花小孔机数控系统.pdf

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1、工艺·装备《电加工与模具》2012年增刊1基于Windows7操作系统的六轴数控电火花小孑L机数控系统高坚强，时解放(苏州新火花机床有限公司，江苏苏州215128)摘要：介绍了基于Windows7操作系统而开发的带示教功能的六轴数控电火花小孔机控制系统．阐述了系统软件及硬件部分的功能和特点。该系统稳定性高，编程灵活性大，加工控制自动化程度高，为我国数控电火花小孔加工提供了新的思路和方法。关键词：电火花小孔加工；数控系统；软件；硬件中图分类号~TG661文献标识码：B文章编号：1009—279X(2012)S1—0049

2、—02Six．axisCNCSystemofSmallHoleDrillingEDMBasedontheWindows7GaoJianqiang，ShiJiefang(SuzhouNewSparkMachineToolCo．，Ltd，Suzhou215128，China)Abstract：Introduceasix—axisCNCsystemofSmallHoleDrillingEDMwiththeteachingfunc—tionbasedonWindows7operatingsystem；explainthefun

3、ctionsandfeaturesoftheCNCsystem’Ssoftwareandhardware．TheCNCsystemhashighstability，programmingflexibilityandwithahighautomationofmachiningandcontrolling．AlloftheseadvantagesprovideUSanewmethodtoSmallHoleDrillingEDMinChina．Keywords：smallholedrillingEDM；CNCsystem；s

4、oftware；hardware电火花小孔高速加工机床及其加工工艺是201系统软件结构世纪80年代后期发展起来的一种新型高效的深小六轴数控小孔机编程控制系统集CAD／CAM／孔加工技术，它可在各种导电材料及一些高强度、高cNC一体化，并基于Windows7操作系统，是一个硬度的难加工材料上进行高速加工，常用加工孔径开放式数控系统。它主要由软件和硬件两大部分组范围0．2～3mm，加工速度可达20～60mm／min，最成。系统软件部分主要分为CAD、CAM和CNC三大深径比超过300。目前该工艺已广泛应用于航个部分：CAD

5、部分主要负责图形的绘制及轨迹的生天、航空、模具、汽车及液压等工业生产中。成，目前能实现二轴图形的绘制，加上手动编程，可本公司的六轴数控小孔机加工设备是在原有单实现六轴数控；CAM部分主要负责G代码的生成、轴小孔加工机床的基础上进行数控技术升级，即在数控轨迹的仿真、移轴控制及反向间隙补偿和螺距原有X、y轴的基础上装备A、B旋转轴、直线运动补偿等功能；CNC部分主要负责插补控制、机床加轴、z轴，构成六轴数控加工，并配合具有六轴示工状态控制、电加工参数的设置等功能。系统硬件教功能的手控盒，实现在复杂几何体上的小孔及群部分主要

6、由高速DSP和CPLD来组成，完成实时控孔自动编程加工。该设备在上述相关制造领域具有制CNC部分，负责硬件级的插补控制，机床的加工重要的作用，特别是在表面形状复杂的零部件的微状态控制，对中、对边和定深等控制，以及电参数和小孔及群孔加工中，具有不可替代的作用。伺服参数的控制。(1)软件控制主界面收稿日期：2011—10—20第一作者简介：高坚强，男，1961年生，高级工程师。机床使用的操作系统为目前全球使用最稳定且一49—《电加工与模具》2012年增刊1工艺·装备安全性最高的Windows7操作系统，兼容绝大多数的主板及

7、各种外设，其稳定性高、运行速度快、图形图像处理效果好。图1是Windows7操作系统的界面。数控加工的主界面分为CAD界面(图2)和CAM／CNC界面两部分(图3)。图4不教功能界面2系统硬件结构系统硬件结构采用目前主流的开放式数控系统结构，即上位PC应用软件负责界面和图形的控制及加工中的监控，下位机负责实时插补和运动控制。图1Windows'／操作系统界面系统的运动控制板卡是专为六轴数控小孔加工而白行研制的，采用高速DSP和CPLD来实现直线插补和运动控制。上下位机的通信目前采用串口通信，但可升级为USB接口协议来进

8、行通信传输。(1)运动控制单元运动控制单元由高速DSP来实现，主振频率达150MHz，具备8级流水线操作能力，能保证实时控图2CAD控制界面制的需要。外设配置大容量RAM存储单元来对加工代码进行存储，大容量FIFO存储芯片负责光栅尺和编码器数据与工业控制计算机间的快速传输，CPLD主要实现接口的控制、逻辑电平的粘合及编码器的编解码