基于WindowsXP的高性能中走丝线切割数控系统.pdf

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1、工艺·装备《电加工与模具》2012年增刊1基于WindowsXP的高性能中走丝线切割数控系统黄水利，周扬(北京凝华科技有限公司，北京102308)中图分类号：TG661文献标识码：B文章编号：1009—279X(2012)S1—0057—03往复走丝电火花线切割机床作为我国具有自主用专用硬件芯片实现，I／O接口采用完全的光电隔知识产权的独创设备，自诞生至今，已在制造业中发离，该单元具有两轴插补、复合重点找正(两个平面挥了巨大作用。随着汽车、家电、电子、军工、航空航坐标的原点重合)、自动对中、根据放电间隙自动调天、船舶等制造领域的发展，数控电火花线切割机床整进给速度及短路自动回退功能

2、。的性能也面临着巨大挑战。如何提高切割效率、改(3)实现工件坐标和走丝上端平面坐标两组双善表面粗糙度、增强设备的可靠性、提升客户作用的轴数控系统的联动控制，切割过程采用轨迹跟踪方便利性、节省用户的使用成本，将成为制造企业努力式，控制精度达0．001mm。追求的目标。而作为数控机床不可或缺的数控系(4)配置局域网络接口，建立外部计算机与机统，始终是绕不过去的一个关键技术。床、机床与机床之间的程序传送能力，其标准代码为本公司在多年生产往复走丝线切割机床的基础ISO—G代码，兼容传统3B代码。上，于2004年开始研制行业俗称的“中走丝线切割(5)配置内置的过程监测控制单元，实现机床机床”

3、，丝速可调、进三退二、多次切割等技术相继成工作过程的状态检测和动作控制，I／O接口采用完熟，并成功应用于产品上。近年来，随着对计算机技全的光电隔离，该单元具有放电间隙检测、断丝检术、控制技术和WindowsXP软件编程技术的深入测、丝筒调速换向和动作控制、高频电源控制、水泵研究，结合对客户需求的深入分析和总结，公司在综控制及其他辅助功能控制等功能。合技术资源和用户需求的基础上，潜心研制出新一(6)有1m的光栅输入接口，并具备光栅(螺代基于WindowsXP的高性能中走丝线切割机床数矩)补偿功能，是构成全闭环数控机床的核心技术。控系统——NH9w线切割数控系统。(7)配置Window

4、sXP设计平台，可借助第三方图形设计编程软件，实现工件的图形输入，自动完1功能简介成加工程序的编制，即本系统有3种输入方式：一是NH9W电火花线切割数控系统采用嵌入式计象直线、圆弧等简单的指令编码；二是在本机绘制图算机技术，轨迹跟踪数控技术，自适应脉冲电源技形；三是从局域网读入G或3B代码或图形。术，为电火花线切割机床提供完备高效能和高精度(8)优化配置了大功率电源处理单元，给脉冲的控制。其主要功能和特点有：电源提供优良的能源，提高系统稳定性，为单个脉冲(1)配置WindowsXP操作平台，为操作人员能量均一化提供保证。提供明晰的生产过程监测窗口、参数设置窗口、程序(9)结构合理布

5、局，各单元采用模块化结构，弱代码修改编辑窗口、机床调试和校准窗口及其他辅化对使用环境或温度的要求，优化制作工艺，提高可助功能窗口。过程监测窗口提供数字位置指示和图靠性和一致性。形跟踪两种过程检测方式。(10)智能工艺数据库。根据材料厚度及加工(2)配置内置的数字控制单元，实现4个数控目标要求，自动生成加工工艺参数，方便操作，降低轴的位置运动控制，插补采用DDA算法，精插补采了对操作人员技术水平的信赖程度。2硬件的组成框架收谢日期：2012—03—15第一作者简介：黄水利，男，1971年生，工程师。(1)NH9W数控系统的硬件主要由嵌入式工业一57—《电加工与模具》2012年增刊1工

6、艺·装备计算机、运动控制器和脉冲电源发生器组成(图1)。检测技术都有了新的提高，二者互为补充，相得益嵌入式工业计算机完成上位计算功能，人机界面操彰，为NH9W数控系统提高放电工艺性能奠定了良作与显示；运动控制器通过并行总线与计算机连接，好的基础。实现高速信息交换，而计算机以镶嵌的方式安装在3核心软件运动控制器主板上，形成一体化结构，完成数控和过在NH9W数控系统中，上位机嵌入式工业计算程控制功能及必要的I／O接口；脉冲电源发生器则机主要实现人机交互、程序编辑、译码、工艺数据库通过RS232串口通讯与计算机相连，接受来自上位管理、图形处理、网络通信等功能，并通过总线控制机的脉冲指令，

7、根据指令进行开关脉冲和输出基础运动控制器和脉冲发生器。的脉冲序列和电流控制，并检测极间放电状态，综合3．1工艺专家数据库放电状态对基础脉冲进行适应调整。运行于WindowsXP操作系统上的NH9W数控系统，具有足够大的运算空间和速度，在系统中可方便地建立起可查询的工艺数据库。一方面，在本公司大量工艺经验的积累下，建立起符合实际加工的数据；另一方面，通过理论建模，为客户拓展加工范围预留了相应的接口。用户可把自己认为理想的工艺数据储存起来供今后调用，同时也可通过输入“材料