基于LinuxCNC的非标刀具磨床数控系统研究

发布时间：2023-10-06 10:08

　　超声刀具是蜂窝芯材料超声切削加工系统中的关键因素,其制造精度直接影响超声切削加工质量与效率。超声刀具制造过程中的刃磨工艺是影响刀具质量的关键环节,目前国内超声刀具的制造工艺尚不成熟,主要依赖昂贵的进口刀具,这种现状严重制约着我国蜂窝芯材料超声切削加工技术的发展。由于超声刀具结构形面复杂的特殊性,导致无法在传统手工工具磨床进行精准磨削,而现有普通数控刀具磨床的数控系统主要针对市面上主流的标准刀具刃形定向设计,不适用于超声非标刀具的数控刃磨。因此,迫切需要开展超声非标刀具的磨床数控系统研究,提升国内非标复杂刃面数控磨削技术的水平,进而推动新型切削加工方法以及配套切削刀具的研究与发展。论文主要工作内容如下:1.非标刀具磨床数控系统方案设计。根据现有刀具磨床数控系统的调研,基于开放式全软件数控系统的控制理念,以及对超声非标刀具刃面磨削需求特点的分析,提出了Linux CNC数控软件+Ether CAT运动控制卡的新型刀具磨床数控系统控制方案。2.超声非标刀具磨削姿态建模及轨迹规划研究。分析了超声刀具磨削型面成型原理,建立了碗型砂轮端面磨削几何模型,并结合匕首刀和圆盘刀的刃面特点及关键几何参数,...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 刀具磨床及数控系统的国内外研究现状
        1.2.1 刀具磨床的国内外发展现状
        1.2.2 磨床数控系统的国内外研究现状
    1.3 论文来源及主要研究内容
第二章 非标刀具磨床数控系统方案设计
    2.1 超声非标刀具数控系统功能需求与设计原则
    2.2 非标刀具磨削数控系统构架分析
    2.3 超声非标刀具磨床数控系统硬件结构设计
        2.3.1 硬件系统功能模块分析
        2.3.2 硬件系统具体实现方式
    2.4 超声非标刀具磨床数控系统软件结构设计
    2.5 本章小结
第三章 超声非标刀具磨削姿态及轨迹研究
    3.1 超声刀具磨削型面成型原理
        3.1.1 超声刀具几何结构分析
        3.1.2 碗型砂轮端面磨削的成型机理
    3.2 砂轮端面磨削几何模型分析
        3.2.1 砂轮与工件接触弧长
        3.2.2 砂轮回转端面方程建立
    3.3 磨削刀位轨迹模型推导及求解
        3.3.1 匕首型刀具的磨削轨迹推导及求解
        3.3.2 圆盘型刀具的磨削轨迹推导及求解
    3.4 本章小结
第四章 集成图形参数化编程功能的磨削数控系统开发
    4.1 Linux CNC软件主要模块功能分析
    4.2 硬件抽象层HAL设计
        4.2.1 硬件抽象层原理
        4.2.2 硬件抽象层设计与实现
    4.3 轨迹规划功能的设计
        4.3.1 G代码生成方式分析
        4.3.2 轨迹规划功能的设计与实现
    4.4 基于PyQt的超声刀具数控磨床人机交互界面设计与开发
        4.4.1 人机交互界面设计原则与开发环境
        4.4.2 图形参数化编程人机交互界面设计与实现
    4.5 数控系统主要功能测试
        4.5.1 模块间通讯测试
        4.5.2 匕首型刀具磨削实验
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3851647