基于PMAC的微铣床数控系统中G代码编译研究

概括了基于PMAC的微铣床数控系统G代码编译流程,利用编译原理、软件工程的思想及VC++6.0软件,设计实现了G代码编译模块程序.该G代码编译程序包括代码校验和代码转换两部分功能,可以将Pro/E数控加工模块(Pro/NC)自动生成的待加工零件的G代码编译为PMAC卡能够识别的指令.该G代码编译模块界面友好、操作简单,加工实例证明该方法能够实现具有复杂几何特征的微小零件的自动加工.     

基于AutoCAD平台的非圆曲线数控加工自动编程

数控自动编程是生成数控代码的一种有效方法.文章论述了一种基于AutoCAD软件平台的轮廓中含非圆曲线的零件的数控加工代码自动生成的方法.利用VB作为二次开发工具,对AutoCAD软件进行二次开发.该模块首先识别零件轮廓中的直线、圆弧和非圆部分,然后对非圆部分应用近似双圆弧插补算法进行圆弧逼近,最终实现了轮廓中含非圆曲线零件的几何识别、插补拟合及数控加工代码的自动生成,并给出了最大插补误差.对文中所述实例,当取点半径为3mm时,其最大插补误差小于0.001mm.     

微细电火花加工模糊抬刀控制系统的设计及实验研究

提出了一种基于VC＋＋和MATLAB混合编程、进行微细电火花模糊抬刀控制系统的设计方法。该系统的设计是基于电火花加工状态统计、以抬刀高度和抬刀周期为控制量进行的,模糊运算利用MATLAB模糊控制工具箱进行,可实现模糊控制规则的可视化在线修正;通过控制器算法C语言代码的自动生成,在实现模糊控制脱离MATLAB环境独立运行的同时,保证了算法生成的正确性;进行了基于VC环境下模糊控制器算法的封装,通过与自行研制的机床数控系统软件动态链接的方式,实现了微细电火花模糊抬刀控制系统的搭建。通过基于放电时间的微细电火花放电状态检测技术的研究,旨在提高该模糊抬刀控制系统的准确性。最后通过微细阵列孔电火花加工实验,验证了该模糊抬刀控制系统的有效性。     

基于西门子PLC的激光焊接装备控制系统设计

目前国内激光焊接设备普遍采用基于嵌入式板卡的控制方法,具有稳定性低、多轴联动效果较差等缺点。设计了基于西门子PLC的高稳定性、高精度的标准激光焊接设备控制系统,突破了任意平面插补曲线的编译和导入等关键技术,实现任意两轴间的直线和圆弧插补运动控制,具备任意曲线文件导入解析以及G代码在线编译功能,满足装备加工需求。     

Pythagorean-Hodograph曲线插补及其G代码编程的实现

对Pythagorean-Hodograph(PH)曲线与数控加工相关的优点进行了研究,给出了PH曲线的构造方法,分析了PH曲线插补技术和其G代码编程的必要性和可行性,在传统G代码编程的基础上,介绍了一种PH曲线插补G代码编程实现的方法,编写了两个PH曲线插补G代码程序,可以看出该G代码编程可以和直线或圆弧插补G代码混合使用,扩充了传统G代码的使用范围,和通常的直线或圆弧分段逼近插补相比,其在精确性、高效性、传输数据量、灵活性方面具有明显的优势,为开发具有PH样条插补功能的数控系统提供了参考。     

基于LabVIEW的小型铣床数控软件的设计

LabVIEW可实现多任务并行实时处理,为数控软件的开发提供了新的平台。开发了一种小型铣床的控制软件,设计了基于LabVIEW平台的译码、刀补、插补等6个模块,最后进行了数控代码的加工仿真。结果表明,该软件可实现数控代码的编译、直线插补、圆弧插补、刀具补偿等功能。     

基于差分插补原理的多维线性空间插补与仿真

为了实现采用差分插补原理的数控系统能够进行多维线性空间插补,以平面直线插补为基础,对差分插补原理进行了再研究。从差分插补原理的基准轴与非基准轴进给判定中,找到了实现基于差分插补原理的多维线性空间插补的关键点。通过对多维线性插补的分析,给出了多维线性插补的具体流程及其差分代码的初始化,实现了基于差分插补原理的多维线性空间插补。该插补方法简单可行,易于实现多轴控制。通过空间直线插补实例分析以及刀具路径的插补仿真,进一步说明了基于差分插补原理的多维线性空间插补方法能够满足空间多维数控加工的要求。     

微细超声加工机床运动控制系统设计

微细超声加工机床设计包括硬件设计与运动控制系统设计,运动控制系统是机床的核心组成部分,直接或者间接地影响到加工质量与加工效率。采用宏微复合的硬件设计结构能有效地保证运动控制精度,针对精密微三维运动平台,基于LabVIEW开发了微细超声加工中的运动控制系统,该系统包括初始化模块、粗对刀模块、精确对刀模块、绝对坐标实时显示模块、数据采集模块与加工模块。将微细工具所受的实时力与微三维运动平台的运动结合形成闭环控制,能有效地实现精确对刀以及恒压力进给加工。最后,对控制系统进行了测试,研究了恒力控制范围与增量位移、进给速度、回退速度之间的关系。     

图形化数控车床自动编程系统的研究与开发

根据数控车削加工工艺的特点将其分解为各种特定的工步,在自行开发的二维图形软件包上实现对各工步零件轮廓外形的图形描述。通过人机交互方式对加工工艺参数进行设定,完成刀位轨迹的自动生成、仿真显示以及G代码程序的输出,实现了从CAD直接到CAM的图形交互式数控车床自动编程。     

基于辨识模型的轨迹误差预测方法

为研究轨迹误差的影响因素及规律,进行加工路径优化和轨迹误差预补偿,并提出一种基于辨识模型的轨迹误差预测方法。采用所建立的数控系统前瞻插补模块对G代码进行插补处理,获得离散位置指令;通过进给系统辨识模型对插补后的位置指令进行加工仿真,得到输出位置;根据插补位置数据和仿真得到的输出位置数据对加工轨迹误差进行计算。仿真结果表明:该方法可以快速计算数控机床联动加工时的轨迹误差值和分布情况,为轨迹误差的成因及规律分析、刀具路径的优化及轨迹误差预补偿的实施提供方法和数据支持。     

基于C#.NET和二分迭代算法的细长轴切削自动编程系统

针对细长轴切削过程中变形误差的问题,以.NET为开发平台,通过实现C#和数据库在后台混合编程的方法构建自动编程系统,在该系统中设计了一种基于二分迭代思想的算法来求解细长轴切削加工误差补偿数控直线插补中的轴向进给量值,确保能够满足细长轴加工精度的要求。以航空制造领域某液压件细长轴为实例,该零件材质为TC4钛合金,进行细长轴切削自动编程及程序上传测试。测试结果表明,系统可以有效地实现参数输入、进给量判断以及程序存储下达,从而验证了二分迭代算法的可行性及系统的有效性。     

基于Q系列PLC的三维伺服控制系统设计

采用Q系列PLC和定位模块设计三维伺服控制系统,给出其系统集成构架,进行基于高性能CPU、定位模块、I/O模块的伺服系统的硬件设计,介绍系统的地址分配及数据传输过程,阐述伺服参数设置、相关的PLC程序和人机界面的软件设计过程,实现多轴直线插补和圆弧插补.实验结果证明,该系统运行稳定、精度高,有良好的应用价值.     

基于USB总线的数控雕刻机控制系统设计

设计了一种基于USB总线的数控雕刻机控制系统,根据步进电机的转矩-频率特性完成对电机的升降速和加工轨迹控制.该系统将数据处理程序存放在PC机内,并使用USB协议进行数据通信,利用FPGA进行多轴电机的轨迹插补和加减速控制,实现了数控雕刻机控制系统的开发.     

基于DSC和FPGA的运动控制卡设计

针对四轴运动控制卡进行研究,设计了一种基于数字信号控制器DSC和FPGA双核架构的四轴数字量和模拟量运动控制卡;开发了数字脉冲输出模块、模拟量模块、标志位模块、编码器接收模块及接口电路等硬件;基于开发的硬件系统,实现了运动控制粗精两级插补算法,粗插补采用数据采样算法,精插补采用数字积分法,完成了控制卡软硬件调试。实验结果表明:控制卡实现了步进电机和伺服电机的多轴精确位置控制,性能稳定,可以满足多数工业场合应用。     

基于NURBS曲线的五轴数控插补算法研究

针对复杂曲而实际加工中五轴线性插补存在的不足,研究一种基于双NURBS曲线的五轴联动插补算法,能有效提高零件加工效率与表面精度;同时.对插补前进行三次样条曲线加咸速处理,减小加速阶性变化对机床造成的往复振动;通过UG二次开发生成双NURBS样条代码实例,表明其具有显著的优越性.     

基于AutoCAD的数控冲床自动编程系统研究与开发

提出了一种基于AutoCAD的模块化设计方法,并对自动编程系统开发的关键技术进行了研究,包括图形数据的采集,加工模具的选择,加工路径的优化处理以及NC代码的生成等自动编程的一系列过程.研究了仿真模块的总体结构方案,实现了基于AutoCAD的二维动态仿真.实践生产证明,基于AutoCAD的数控冲床自动编程系统能够满足实际生产的需要,能够有效提高数控冲压加工的生产效率和安全性.     

六轴联动电火花加工数控系统及机床

针对闭式整体涡轮叶盘的特殊加工要求,充分利用六轴联动所能提供的空间可达性．提出并实现了一些专门用于加工闭式涡轮叶盘的特殊功能,旨在大幅提高系统的加工效率与精度。降低加工成本。基于开源操作系统与可编程运动控制器,开发了六轴联动电火花加工数控系统．用于控制3个移动轴和3个回转轴的同时插补。该系统包括连续平滑的空间曲线路径及电极空间姿态角的六轴联动单位弧长增量法直接插补技术、曲线路径的六轴联动伺服进给与回退技术、曲线路径的六轴联动抬刀技术等。六轴联动极大地提高了加工柔性与自由度。使该系统可用于更多类型、更复杂曲面的加工。     

多轴联动电火花加工数控系统可逆插补研究

为了实现电火花加工中的多轴联动可逆插补,利用改进的逐点比较法开发了可逆直线插补算法;利用改进的单步追踪法开发了可逆圆弧插补算法;以二轴联动插补为基础,派生得到了多轴联动插补算法.利用文中研究的多轴联动可逆插补算法,开发出了5轴联动可逆插补算法,应用于5轴联动电火花加工数控系统中,并运用该数控系统进行了带冠整体式涡轮盘的加工实验.实验表明该算法是一种精确严格的多轴联动可逆插补算法,非常适用于多轴联动电火花加工数控系统.     

基于RTLinux的微细电火花加工软数控系统设计

以三维微细电火花加工为目标，开发基于工控机和RTLinux平台的微细电火花加工软件数控系统。在前期设计的系统平台基础上，利用模块化方法设计了RTLinux内核下的Soft-CNC模块，实现了微细电火花加工数字控制系统由软件完成，并提出了基于双缓冲机制的大数据量传输方法。三维微细电火花加工实验证明了系统的可靠性与实用性。     

Pro／E在复杂曲面文字雕刻加工中的应用

为了有效地提高复杂曲面文字雕刻的质量,探讨了采用Pro/E软件在FANUC 5轴数控加工中心上实现复杂曲面文字雕刻的方法。利用建模模块进行零件模型设计,并根据加工零件特点进行数控加工工艺分析;接着使用NC模块实现复杂曲面文字雕刻的自动编程,并将软件生成的G代码传输至FANUC 5轴数控加工中心来实现曲面文字雕刻的实际加工。该方法实际应用效果很好,提高了曲面文字雕刻的精度和效率。