开放式数控系统的译码模块的软件化实现

发布时间：2017-06-22 13:14

  本文关键词：开放式数控系统的译码模块的软件化实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 开放体系结构控制器的设计思想在上个世纪80年代提出,近20年间其研究取得了巨大进展。 本实验室已经进行了一系列开放式数控系统研究,并开发了一套开放式数控系统软件,将其成功地配备应用于三轴数控铣床试验台上。本课题就是在这一数控软件基础上继续进行,对译码模块进行丰富,以实现更多功能。 本开放式数控系统按照数控系统功能进行模块划分,系统内模块以层级方式组织。采用面向对象技术,以动态连接库的形式开发开放式数控系统的基本构造单元—软件功能模块。根据各模块所完成数控任务的实时性要求不同,非实时功能模块以COM组件形式运行在Windows环境下,实时功能模块以实时动态链接库的形式运行在RTX环境中,它们之间通过共享内存进行信息交换。 译码模块从用户编写的NC代码文件中循环读取NC代码,每次读取一行,识别并提取出各个信息,在模块内部建立两个全局结构变量,将提取的各个信息放到结构的相应位置中,到此即完成了读取NC代码的任务。然后,按照一定执行顺序,执行结构中的信息,将这些信息翻译成可供插补模块执行的运动点坐标、运动速度以及M代码开关量等,翻译好后的每一行的NC代码信息作为一个节点放到一个双端队列里去。然后通过共享内存传递给插补模块用以控制机床运动。 本课题要实现的刀具补偿为C型刀具补偿,由于C型刀具补偿需要计算两段运动轨迹的相交点,所以必须提前提取下一段运动段代码。对两段代码进行计算,根据它们之间的转接情况,对本段代码进行修正。 此外,本课题中对铣床其它NC代码也进行了研究,将绝大部分铣床NC代码添加到了系统中,主要包括固定循环指令、平面选择、坐标系选择、旋转、缩放、镜像、子程序调用等。丰富了该数控控制软件指令系统,使之初步达到了普通三轴数控机床的水平。 在三轴数控铣床试验台上实际加工了一个工件轮廓模型,对所添加功能进行了验证。
【关键词】：开放式数控 译码模块 刀具半径补偿
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 开放式数控系统9-10
• 1.1.1 开放式数控系统的特征9-10
• 1.1.2 开放式数控系统的开放等级10
• 1.2 开放式数控系统的研究进展10-13
• 1.3 开放式数控系统的发展趋势13-14
• 1.4 研究的目的、意义14-15
• 1.5 课题来源和主要研究内容15-17
• 第2章 系统的整体规划17-23
• 2.1 实时系统的确定17-19
• 2.2 运动控制与伺服系统之间接口的选择19-21
• 2.3 开放式数控系统整体结构21-22
• 2.3.1 系统的硬件组成21-22
• 2.3.2 系统的软件结构22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 译码模块结构及其实现23-40
• 3.1 译码模块作用23
• 3.2 译码模块总体结构23-24
• 3.3 程序预处理24-25
• 3.4 程序行格式25
• 3.5 译码模块的实现25-30
• 3.5.1 读入NC代码25-28
• 3.3.2 翻译NC代码28-30
• 3.5.3 模态指令及粘性参数的处理30
• 3.6 错误处理30-32
• 3.6.1 常见错误30-31
• 3.6.2 错误处理方法31-32
• 3.7 译码模块主要指令及功能介绍32-39
• 3.7.1 指令的分组33-34
• 3.7.2 固定循环指令34-36
• 3.7.3 坐标系36
• 3.7.4 系统参数36-37
• 3.7.5 用户自定义宏37-38
• 3.7.6 运算符与函数38
• 3.7.7 注释38-39
• 3.7.8 子程序调用39
• 3.8 本章小结39-40
• 第4章 开放式数控系统刀具半径补偿原理与算法40-47
• 4.1 C型刀具半径补偿的设计思想40-44
• 4.1.1 数据存储管理方式40-41
• 4.1.2 刀具文件41-42
• 4.1.3 刀具补偿的实现过程42-44
• 4.2 刀具半径补偿转接类型的判断方法44-45
• 4.3 刀具半径补偿转接算法45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 系统译码模块功能与开放性验证47-51
• 5.1 三轴开放式数控铣床试验台的建立47-48
• 5.2 译码模块的功能验证48-49
• 5.3 译码模块的开放性49-50
• 5.4 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-55
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明55
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书55
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理55-56
• 致谢56

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 彭圣明;裴海龙;陈贤明;;数控加工代码的断点执行功能的软件实现[J];机床与液压;2011年09期

2 于孝洋;康敏;杨勇;王兴盛;;开放式数控冲床系统译码模块设计与实现[J];机械与电子;2012年06期

3 刘露;樊泽明;;基于Windows CE的数控磨床系统软件的开发与研究[J];组合机床与自动化加工技术;2011年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 宋春晖;数控铣削加工的固定循环指令功能的系统程序开发[D];哈尔滨工业大学;2011年

2 宋刚;数控车削固定循环功能的系统程序开发[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 高占彪;在线非接触开放式数控测量系统的研究[D];河北工业大学;2011年

4 王想林;开放式数控系统用户宏程序的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2007年

5 肖娜;开放式数控系统固定循环指令及五轴刀补算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

6 何友超;激光裁剪控制系统的研究[D];华中科技大学;2007年

7 张文;火焰切割机数控系统的研究[D];江西理工大学;2009年

8 苏远平;基于PC的数控系统控制软件与I/O板卡的研究[D];江西理工大学;2009年

9 陈志成;基于刀具轨迹的五轴插补器的研究与开发[D];哈尔滨工程大学;2012年

10 于孝洋;数控转塔冲床控制系统研究与开发[D];南京农业大学;2012年

  本文关键词：开放式数控系统的译码模块的软件化实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：471932