应用于射流抛光技术的并联平台开放式数控系统研究

发布时间：2017-07-25 22:17

  本文关键词：应用于射流抛光技术的并联平台开放式数控系统研究

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【摘要】：射流抛光技术,基于流体动力作用去除机理,通过控制液体喷射的压力、方向及驻留时间等量对被加工件面形进行定量修正。射流抛光技术作为终加工及精加工手段,对加工精度要求极高。而其最终加工效果一部分受加工设备机械结构影响；另一部分受控制系统影响,可以说射流抛光的最终效果很大程度上由控制系统的性能好坏来决定。传统射流抛光设备主要采用串联结构,适用于平面加工,其控制系统发展较为成熟,算法简单；相比而言,并联运动平台,作为一种针对射流抛光加工技术提出的抛光设备,其刚度更高,曲面加工效果更好,但控制系统搭建复杂,想要实现实时性好、稳定性高的加工要求,存在一定难度。针对本研究课题,提出采用基于LINUX的开放式数控系统。该数控系统基于RT-LINUX环境搭建,它具有高度模块化、良好移植性的特点,简化了该平台数控系统的搭建工作。分析该数控系统内部架构,根据射流抛光并联运动平台的结构特点重新编写其运动控制模块、根据射流抛光并联运动平台的速度控制要求重新编写其加减速控制模块,通过实验对该设备的LINUXCNC数控系统以及速度控制算法进行实例验证和分析。最终采用误差标定算法进行标定实验,实验证明将该开放式数控系统应用于射流抛光并联运动平台具有极大的优势,简化控制系统搭建的同时,保证设备运行的稳定性,满足射流抛光设备加工要求。
【关键词】：射流抛光 并联运动 LINUX 开放式数控系统
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG580.692
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题背景介绍8
• 1.2 开放式数控系统概述8-11
• 1.3 开放式数控系统国内外发展现状及趋势11-14
• 1.3.1 国外开放式数控系统发展现状11-13
• 1.3.2 国内开放式数控系统发展现状13
• 1.3.3 开放式数控系统未来发展趋势13-14
• 1.4 本文主要工作内容14-15
• 2 射流抛光并联运动加工平台15-21
• 2.1 射流抛光并联平台结构方案15-16
• 2.2 射流抛光并联运动加工平台运动学分析16-19
• 2.2.1 并联机构运动学位置分析16-17
• 2.2.2 射流抛光并联运动加工平台位置逆解17-19
• 2.3 MATLAB运动学模拟计算19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 3 硬件系统设计21-26
• 3.1 开放式数控系统硬件设计21
• 3.2 射流抛光并联运动加工平台硬件设计21-25
• 3.2.1 系统上位机22-23
• 3.2.2 多轴运动控制卡23-24
• 3.2.3 电机伺服系统24-25
• 3.2.4 伺服系统辅助部件25
• 3.3 本章小结25-26
• 4 软件系统设计与研究26-47
• 4.1 并联运动加工平台软件系统需求分析26
• 4.2 并联运动加工平台控制系统软件架构26-35
• 4.2.1 LINUXCNC简介27-28
• 4.2.2 RCS通信与HAL硬件抽象层28-31
• 4.2.3 人机交互界面(GUI)模块31-32
• 4.2.4 任务执行器模块32-33
• 4.2.5 运动控制器模块33-35
• 4.3 GUI模块设计35-36
• 4.4 运动控制算法设计36-37
• 4.5 轨迹规划算法设计37-43
• 4.5.1 算法原理38-41
• 4.5.2 射流抛光实验平台41
• 4.5.3 试验结果41-43
• 4.5.4 结论43
• 4.6 Linux与Windows系统交互设计43-46
• 4.7 本章小结46-47
• 5 并联运动加工平台运动学标定47-65
• 5.1 误差分析47-50
• 5.1.1 误差来源分析47-49
• 5.1.2 精度提高方法分析49-50
• 5.2 误差标定模型建立50-58
• 5.3 误差标定实验58-64
• 5.3.1 误差标定实验装置58-59
• 5.3.2 误差标定实验59-61
• 5.3.3 误差标定实验数据61-63
• 5.3.4 误差标定结果63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 6 结论与展望65-66
• 参考文献66-68
• 个人简介68-69
• 导师简介69-70
• 获得成果目录70-71
• 致谢71

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本文编号：573566