基于Visual C＋＋数控插补的动态控制分析与实现

分析了数字积分法数控插补原理;以圆弧数字积分法插补为例,在VisualC＋＋开发平台下编制了数控插补运算程序,实现了插补的可视化动态控制仿真,完成了对数控机床运动控制模块的开发。     

数控机床数字积分插补法的优化与误差控制

数字积分法是目前数控机床普遍采用的插补方法,其在圆弧插补时存在着误差较大的缺陷。针对这一问题,对数字积分插补法误差进行了分析,提出其在数控车床圆弧插补时的优化与误差控制方法。该方法可以使得圆弧插补时两个轴的脉冲分配均匀、进给速度协调,从而缩小误差,提高插补精度。     

CNC插补算法的VHDL建模设计与实现

数控机床加工的零件轮廓一般都可以用直线或圆弧去逼近。插补计算是数控系统根据输入的基本数据,描述工件轮廓的一种技术。文章针对硬件电路实现插补运算柔性差和精度低的缺陷,探索了一种以软IP实现插补运算的思路。并以较常用的逐点比较插补算法为例详细讨论了整个VHDL建模过程,作了比较全面的时序分析。最后在EDA6000实验开发平台验证了方案的可行性。该软IP插补具有升级容易、成本低廉的优点。     

NURBS曲线曲面插补算法基于S12的测试

传统的基于直线和圆弧的插补算法已经不能满足数控技术发展的需要,采用基于自由曲线的插补算法是大势所趋。目前关于NURBS曲线插补的研究大部分还停留在单段的研究上,没有突破传统数控技术的范围。在目前开放式数控技术日益重要的情况下,提出了基于整条曲线或者整个曲面的插补算法,并将该算法应用在S12单片机上进行测试,测试结果显示能够满足要求。     

样条曲线插补方法综述

样条插补能够直接对参数曲线进行插补是当前数控加工领域的研究热点之一.在样条插补过程中,插补参数的计算方法决定了数控机床加工中速度波动的大小.速度波动是影响数控系统加工质量的重要因素,因此插补参数计算方法是样条曲线插补的关键技术.近年来,研究人员提出多种样条插补算法和插补参数计算方法.介绍样条插补的基本概念,分析速度波动产生的原因;阐述三种常见的样条曲线插补方法并着重综述了各种插补参数计算的方法,分析了各种方法的优缺点;并指出样条插补方法的研究趋势.     

基于PC和FPGA的运动控制系统

针对运动控制系统对高速度与高精度的要求,基于二次插补原理及最小偏差插补法,提出一种以PC机为主控制器、FPGA为从控制器的主从式运动控制系统的设计。主控制器的功能是对系统运行过程进行控制规划和粗插补;从控制器的功能是对加工进行精插补和执行速度控制。该系统在Matlab环境下进行了插补仿真,并在两轴数控雕刻床上进行了加工测试,验证了系统的可靠性与高精度。加工精度可达0.01 mm,为高精度、高速插补数控系统提供了有效的解决方案。     

螺纹数控铣削技术在航空发动机复杂零件上的应用

螺纹数控铣削是当今制造业中比较流行的一种螺纹加工方法,它是采用数控机床的螺旋插补功能(G02/G03)进行螺纹加工的一种新方法(图1),该方法首先流行于欧美,随着数控机床在国内的广泛普及和数控编程技术的提高,螺纹数控铣削方法在中国也得到了广泛的应用.     

基于FPGA的空间圆弧插补控制器的设计与实现

设计并实现了一个基于FPGA的空间圆弧插补控制器,通过MATLAB仿真算法确保设计的可行性之后,利用Altera公司的Quartus II13.0进行完整的设计,整个过程使用的编程语言为Verilog HDL硬件描述语言,该设计在Model Sim-Altera 10.1d仿真器中进行功能和时序仿真,最后根据电路原理设计出了PCB板,通过调试和进一步实物测试,该插补控制系统达到0.001mm的插补精度,在精加工机器手和机器人机械臂中有很好的实用价值。     

基于CPCI总线技术的便携式电磁阀测试设备设计

本文介绍了一种基于CPCI总线技术的电磁阀测试设备的研制方案,通过对采样控制板、采样模块的插装设计实现了测试设备的便携式要求。实际应用表明,该测试仪能满足对多种类型普通电磁阀和自锁阀的测试要求。     

基于89C51的数控算法的研究

该文以89C51为软件开发工具来完成数控机床的模拟功能,提出了插补概念,重点提出了实现零件加工的逐点比较法算法。     

基于嵌入式Linux的数控机床远程监控

为实现数控机床的网络化管理,针对目前一些老式机床无远程监控平台的问题,提出了基于嵌入式Linux的数控机床远程监控系统的设计与实现方案.该方案采用嵌入式Linux与ARM处理器为平台,软硬件结合,完成车间级监控主机与局域网内各机床之间的通信,并利用嵌入式数据库对机床状态信息进行实时备份,达到对局域网内多台机床进行集中监控管理的目的.该方案的智能控制模块可根据接收到的机床报警信息,向机床发送相应的控制命令,保护机床正常运行;车间级监控主机还可直接接入Intemet,以便将机床的数据发送到远程进行故障诊断.实验结果表明,该方案可以有效的对老式机床进行集中监控,实现了数控机床的网络化管理.     

一种快速直线脉冲增量插补算法

提出了一种应用于数控加工的快速空间直线脉冲增量插补算法。该算法在插补过程中只进行整数运算,每次插补计算可以得到两个进给步的三坐标轴进给脉冲增量。提高了直线插补的运算效率,而误差小于0. 707个脉冲当量。     

网络化嵌入式质量管理器的设计与实现

针对现场质量控制存在的实时性差、质量信息不能有效采集等问题，提出了将带有蓝牙接口的嵌入式质量管理器应用到现场质量管理车间的方案，设计和实现了一个基于Linux的网络化嵌入式质量管理器。研究表明，该管理器能通过蓝牙技术实现点对点和点对多点的无线数据传输，又能通过网络对数控机床、相关工序点进行远程监控与管理，为嵌入式系统在企业中的运用提供了一种新思路。     

数控机床加工系统远程在线监测方案设计

本文以数控机床为对象,设计了一个基于网络技术和虚拟仪器技术的数控机床加工系统远程监测系统,并将当前流行的视频监控技术应用到该在线监测系统中来,重点研究了刀具状态的监测方法。     

An accurate adaptive NURBS curve interpolator with real-time flexible acceleration/deceleration control

Parametric interpolation has been widely used in CNC machining because of its advantages over the traditional linear or circular interpolation. Many researchers focused on this field and have made great progress in the specific one, NURBS curve interpolation. These works greatly improved the CNC machining with constant feedrate, confined chord error and limited acceleration/deceleration. However, during CNC machining process, mechanical shocks to machine tool caused by the undesired acceleration/deceleration profile will dramatically deteriorate the surface accuracy and quality of the machined parts. This is, in most occasions, very harmful to machine tools. In this paper, an accurate adaptive NURBS curve interpolator is proposed with consideration of acceleration–deceleration control. The proposed design effectively reduces the machining shocks by constraining the machine tool jerk dynamically. Meanwhile, the constant feedrate is maintained during most time of machining process, and thus high accuracy is achieved while the feedrate profile is greatly smoothed. In order to deal with the sudden change of the acceleration/deceleration around the corner with large curvature, a real-time flexible acceleration/deceleration control scheme is introduced to adjust the feedrate correspondingly. Case study has been taken to verify the feasibility and advantages of the proposed design.     

马波斯E32R测量仪在大型发动机缸体加工中的应用

为了提高数控镗铣床在加工大型发动机缸体时的关键尺寸的精度,在机床上设计安装了马波斯（Marposs） E32R测量仪,本文重点描述了测量仪与数控系统的接口连接、测量仪的校准、宏程序的编制.通过在线检测进一步提高了工件特殊尺寸的加工精度和产品质量.     

非接触式三坐标测量短圆弧方法研究

非接触式三坐标测量机是把光学、机械和计算机控制技术融为一体的高精度、高效率、功能强大的测量设备,对于加工中心、数控机床加工的零件检测和制造过程中对形状复杂、公差要求严格的零件检测都特别有效,给数控机床的工装夹具和刀具位置的调整及加工程序补偿提供最有效且精确的数据。实际工作中发现,由于短圆弧工件选取测试采集点比较集中,按照传统的测试方法效果不尽如人意。为此,研究测量短圆弧方法,解决实际测试误差显得至关重要。着重对短圆弧测量误差理论数据进行分析,提出工作中切实可行的测量方法。     

基于虚拟仪器的网络远程测控系统技术研究

对虚拟仪器网络化与远程测控技术的发展趋势作了很有意义的探讨;在常用的C／S和B／S网络化模型基础上,提出了具有特色的虚拟仪器网络化C／B／S模型;研究LabVLEW网络化工具与技术,阐述了目前虚拟仪器网络远程测控中存在的一些主要问题并提出了解决的方案。     

工业工程中的软件PLC系统分析及其实现

以数控机床中的软件PLC系统作为典型研究对象,分析了在工业工程中软件PLC系统的功能,指出了其系统的关键技术;提出了具体的实现方法和策略;最后针对数控机床的软件PLC模拟运行进行了实现和具体系统分析。     

An adaptive real-time NURBS curve interpolation for 4-axis polishing machine tool

The non-uniform rational B-spine (NURBS) curve interpolation is a key technology of the advanced computer numerical control (CNC) system. NURBS curve interpolation can realize a high-speed and high-precision machining, and it can also avoid some inevitable deficiencies of the linear and circular interpolation functions which are generally used in traditional NC system. Before the interpolation, some calculation tasks are finished, which will decrease the amount of calculation during interpolation and increase the interpolation efficiency. Further, an adaptive NURBS curve interpolation with real-time and flexible S-shaped curve acceleration/deceleration (ACC/DEC) control method is added to the interpolation algorithms. The NC machining simulation conducted with the MATLAB software and the NURBS curve interpolation experiments performed on the 4-axis polishing machine tool demonstrate the validity and correctness of the adaptive real-time NURBS curve interpolation algorithm in the CNC system.