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开放式数控系统螺纹修复技术的开发研究

开放式数控系统螺纹修复技术的开发研究

作者：王素艳沈阳工业大学

学位级别：硕士

机床数控技术最显著的变革发生在计算机数字控制（Computerized Numerical Control，CNC）领域中。数控技术是一种集微电子技术、计算机技术、信息处理技术、自动检测技术、自动控制等技术于一体的现代制造技术，机床数控技术就是以数... 详细信息

机床数控技术最显著的变革发生在计算机数字控制（Computerized Numerical Control，CNC）领域中。数控技术是一种集微电子技术、计算机技术、信息处理技术、自动检测技术、自动控制等技术于一体的现代制造技术，机床数控技术就是以数字化的信息实现机床自动控制（如主轴转速、进给速度、换刀、切削液开关等）的专门技术，其中，刀具与工件运动轨迹的自动控制、刀具与工件相对运动速度的自动控制是机床数字控制的最主要的内容，自20世纪50年代出现CNC以来，数控技术了飞速发展。数控机床是一种具有高效率、高质量和高柔性的自动化加工机床，是提高产品质量和生产率必不可少的物质手段。数控维修改造是是目前国内的新兴产业，也是恢复机床生命力的有效方法，其成本低、周期短，并能增强原机床技术性能指标。目前，工业部门迫切需要数控加工技术对不合格的或已用旧的螺纹重复加工，现有的数控设备不具备这方面的功能，因而，研究跟踪原有的螺纹进行二次加工具有十分重要的意义。本文在研究国内外数控技术基础上，提出了建立开放式数控系统的必要性。通过分析标准机床上螺纹工件的定位问题，确定了在已有螺纹工件轴向和周向均不确定的情况下任意装夹，通过对某一螺纹沟槽的对刀，结合位置确定方法把螺纹跟踪工件的位置、螺纹跟踪轨迹完全定位于工件坐标系中。采用PC+运动控制单元结构的数控系统，将CAK6150简易数控车床改造成为集开放式数控系统和闭环控制于一身的数控车床。该数控系统的建立包括软件和硬件的结构设计。应用数控系统的运动控制单元的高速位置捕获功能及与主轴完全同步的光电编码器的反馈信号，补偿车床起刀点信号和原螺纹轨迹起点之间的偏差，在车床上完成了螺纹跟踪修复技术的应用研究，实现了“螺纹重复切削”功能。进一步完成了自动编程和加工动态仿真软件的设计，软件包括主控模块、跟踪参数输入模块、数控代码生成模块、跟踪螺纹仿真模块。在软件中只需输入几何参数，即可生成螺纹的数控加工程序并进行加工动态仿真，以检验数控程序的正确性。改造后的数控系统可靠性高、性能稳定、操作界面友好、降低了操作者的劳动强度，提高了生产率，达到了预期的目标。

关键词：数控技术螺纹修复技术开放式数控系统自动编程仿真

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开放式数控系统G代码的编译模块设计

机械设计与制造 2010年第10期 87-88页

作者：张学飞李健江苏工业学院机械与能源工程学院常州213016

设计了一种G代码和运动控制卡代码之间转换的一种方法,该转换模块可方便用户根据应用场合自行定制NC程序格式,界面友好,操作简单、方便实用,可满足实际生产需要。

关键词：开放式数控系统微铣削机床 G代码转换

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开放式数控系统硬件平台的构建

机床与液压 2003年第6期31卷 67-69页

作者：杨晓京任伟昆明理工大学机电学院

针对“PC +运动控制器”的开放式数控系统 ,分析了开放式数控系统硬件平台体系结构 ,具体讨论了硬件平台的构建与设计过程。这种方法构建的硬件平台具有了可移植性、可扩展性、互操作性和可缩放性等开放性特点。

关键词：开放式数控系统硬件平台运动控制器 PC机运动控制器数控机床

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开放式数控系统实验装置设计与研究

实验技术与管理 2016年第8期33卷 91-94页

作者：房朝晖白瑞峰汪丽新天津大学电气及自动化工程学院天津300072 天津大学机械工程学院天津300072

针对目前数控系统实验教学以学生编写算法为主,缺少电气电路设计和设备操作训练等工程实践内容的问题,设计了开放式数控系统实验装置,并对实验教学内容和方法进行研究与改进。该实验装置包括控制器、可编程逻辑控制、伺服驱动器、执行... 详细信息

针对目前数控系统实验教学以学生编写算法为主,缺少电气电路设计和设备操作训练等工程实践内容的问题,设计了开放式数控系统实验装置,并对实验教学内容和方法进行研究与改进。该实验装置包括控制器、可编程逻辑控制、伺服驱动器、执行机构和实验教学软件等。实验装置采用开放式和模块化设计方法,丰富了控制方案和实验内容,也利于电气设备升级换代。实践结果表明,该实验装置对课程设计、毕业设计等集中实践环节提供了更多的综合实验内容,也为学生在先进控制算法的创新研究提供实验环境。

关键词：开放式数控系统实验装置 PMAC

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开放式数控系统平台的设计与开发

机械设计与制造 2015年第1期 169-171,176页

作者：周胜凯刘强李传军刘焕北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京市高效绿色数控加工工程技术研究中心北京100191

为了提高数控系统的可重用性,缩短系统的开发周期,提出了基于Twin CAT的开放式数控系统平台(BTCNC)。BTCNC系统的硬件平台建立在通用、标准的硬件基础之上,而软件平台以层级式组织方式和功能分类方式进行模块化划分。模块接口的设计遵循... 详细信息

为了提高数控系统的可重用性,缩短系统的开发周期,提出了基于Twin CAT的开放式数控系统平台(BTCNC)。BTCNC系统的硬件平台建立在通用、标准的硬件基础之上,而软件平台以层级式组织方式和功能分类方式进行模块化划分。模块接口的设计遵循OMAC API协议,运用即插即用的思想。在此基础上,从开发平台选择、功能模块划分、实时性设计、任务优先级设计等方面对系统进行整体分析和规划,并进行了平台的开发。最后通过实验验证数控系统的开放性和可靠性。

关键词：开放式数控系统 TwinCAT 模块实时性任务优先级

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开放式数控系统中G代码编译器的设计与研究

机械设计与制造 2011年第3期 154-155页

作者：田永中周建平梁楚华新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830008

针对"PC+运动控制器"型开放式数控系统,利用编译原理、软件工程的思想及Delphi7软件,设计实现了一个G代码编译器模块程序。运用了G代码分组思想,构造了一种中间代码格式,为后续的仿真模块、刀补模块等提供了准确简洁的数据。

关键词：开放式数控系统 G代码编译器 G代码分组运动控制器

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开放式数控系统任务调度模型

组合机床与自动化加工技术 2010年第6期 37-39,42页

作者：王保胜马跃吴文江秦承刚中国科学院研究生院北京100039 中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳110171 沈阳高精数控技术有限公司沈阳110171

根据开放式数控系统中硬实时、软实时和非实时任务混合存在的情况,结合数控系统的特点,对数控系统任务进行了功能划分。在分析了RTAI调度框架的基础上,结合适合数控系统的调度策略,提出了一种基于RTAI的混合任务调度模型。该模型解决了... 详细信息

根据开放式数控系统中硬实时、软实时和非实时任务混合存在的情况,结合数控系统的特点,对数控系统任务进行了功能划分。在分析了RTAI调度框架的基础上,结合适合数控系统的调度策略,提出了一种基于RTAI的混合任务调度模型。该模型解决了数控系统中混合任务调度的问题,降低了任务模块间的耦合性,能够覆盖所有的调度对象,更适合开放式数控系统的设计要求。

关键词：开放式数控系统任务功能 RTAI 混合任务调度模型

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开放式数控系统中软PLC系统的开发及应用

制造技术与机床 2010年第8期 73-76页

作者：王飞裴海龙华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640

通过研究硬件PLC的原理,采用全软件的方法开发软PLC系统,实现硬件PLC的功能,并应用于开放式数控系统。减少了硬件投入,使系统具有更好的兼容性,并且提高了系统的可靠性。

关键词：软PLC 全软件开放式数控系统

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开放式数控系统宏程序替代功能的开发与应用

机床与液压 2011年第4期39卷 43-44页

作者：章明众李寅陈华陈永明厦门大学机电工程系数控技术研发中心福建厦门361005

利用纯软件开放式数控系统的开放性特点,通过对美国Soft Servo System(3S)公司的ServoWorks CNC纯软件开放式数控系统的二次开发,在未开启数控系统宏程序功能的前提下,实现磨床自动磨削功能。这种面向开放式数控系统的宏程序替代功能开... 详细信息

利用纯软件开放式数控系统的开放性特点,通过对美国Soft Servo System(3S)公司的ServoWorks CNC纯软件开放式数控系统的二次开发,在未开启数控系统宏程序功能的前提下,实现磨床自动磨削功能。这种面向开放式数控系统的宏程序替代功能开发方法,为降低机床数控化改造成本提供了一条有效的途径。

关键词：开放式数控系统宏功能二次开发机床数控化