五坐标并联机床数控加工程序解释器的设计与实现

作     者：牛现云 

作者单位：中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：韩卫光;杨东升

授予年度：2006年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：并联机床 数控程序解释器 刀具半径补偿 宏程序 

摘      要：并联机床是机床设计史上的一次重大革命。由于该机床的主轴与机座之间为多杆并联连接,大大提高了机床的刚度,加工质量也有了较大改进。另外,其进给速度的提高,使高速加工更容易实现。它克服了传统机床刀具只能沿固定导轨进给、刀具作业自由度偏低等固有缺陷。然而,并联机床的软件部分相当复杂。本文以东北大学设计的三杆五自由度并联机床的数控系统开发项目为基本背景,作为其中的一个子课题,重点对数控程序解释器进行了研究。 首先,本文分析了标准数控语言—RS274/NGC语言;以该语言为解释对象,采用模块化的设计思想,将数控程序解释器划分为扫描模块、词法分析模块、语法分析模块以及解释执行模块;并对各个模块的实现作了详细介绍。数控程序经过解释最终形成一系列命令,添加到任务控制器的命令队列中,然后由任务控制器根据其当前的状态进行相应处理。 其次,本文结合高级语言中的控制语句和子程序的特点,实现了对宏程序和子程序的解释,它们是数控编程的重要补充。使用宏程序和子程序编程,可以减少数控编程者的重复劳动。 最后,本文比较了目前应用较广泛的两种算法——B功能刀具半径补偿和C功能刀具半径补偿算法。由于后者采用直线过渡方式,可以提高零件加工效率和精度,减少磨损。因此,本文重点对C功能刀具半径补偿算法进行了分析并予以实现。