微型雕刻機(jī)總體及數(shù)控系統(tǒng)選用設(shè)計(jì)

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,% , ; ; )是美國(guó) 9 9=公司推出的基于工業(yè)5 8和1% 操作系床機(jī)統(tǒng)的開(kāi)放式多軸運(yùn)動(dòng)控制器,可以實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)控制,具有優(yōu)秀的控制品質(zhì)以及開(kāi)放特性。5 8機(jī)選用研華7一空 5一體化工作站,運(yùn)動(dòng)控制器為基于5 8總線的567 ?多軸運(yùn)動(dòng)控制卡。為實(shí)現(xiàn) 、!、?軸運(yùn)動(dòng),控制系統(tǒng)包含三套伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用光柵尺進(jìn)行位檢測(cè),可以實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)加工。通過(guò)5678的三個(gè)伺服控制通道,實(shí)現(xiàn)三組伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。利用5678的第四個(gè)伺服通道控制主軸電動(dòng)機(jī)變頻器,實(shí)現(xiàn)主軸調(diào)速。 板連接到5678上,通過(guò)內(nèi)的5 8控制機(jī)器的輔助功能設(shè)備、主軸啟停、檢測(cè)機(jī)床限位、驅(qū)動(dòng)指示裝工和報(bào)譽(yù)裝里、檢測(cè)控制面板輸人指令信號(hào)等。/#/5 8總線5678卡伺服姐動(dòng)與. # 控創(chuàng)粗動(dòng)器卜曰側(cè)服電動(dòng)機(jī);刁邃度反怕卜光 位里檢側(cè); 交級(jí)器娜陀工控機(jī)85卡門(mén)電主軸機(jī)床開(kāi)關(guān)工門(mén)控側(cè)百板班動(dòng)縣日面板性盤(pán)日存偏器顯示器圈/控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是以?總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為控制核心,以?!多軸控制卡為運(yùn)動(dòng)控制模塊,形成以?機(jī)為上位機(jī)、?!多軸控制卡為下位機(jī)的分布式控制結(jié)構(gòu)。3數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程如圖4所示。它是一個(gè)兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。主計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的管理、加工程序讀人、狀態(tài)信息處理、5代碼解析與仿真和實(shí)時(shí)通信等工作。?!卡負(fù)責(zé)完成位置與速度計(jì)算、粗插補(bǔ)伺服更新、位置反饋、精插補(bǔ)及開(kāi)關(guān)量?憂控制等任務(wù)。根據(jù)?!可以對(duì)運(yùn)行軌跡進(jìn)行粗擂補(bǔ)、精插 補(bǔ),大量的插補(bǔ)計(jì)算在卡內(nèi)可以自動(dòng)進(jìn)行,通過(guò)? ?!的計(jì)算可得出各軸運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的位移與速度量,圈4即通過(guò)? ?!6可實(shí)現(xiàn)對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸的精確控制#/。7數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)78#系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)軟件以() + , 舒為平臺(tái),采用面向?qū)ο蠛湍K化編程技術(shù),利用微軟公司9 ( :; 系統(tǒng)管理模塊、機(jī)床仿真模塊和機(jī)床控制模塊。系系統(tǒng)軟件件機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)床控側(cè)側(cè)系系統(tǒng)管理理理理理理理理理今今今今人人人點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)指指指軌軌軌坐坐坐誤誤誤攀攀攀仿仿仿程程程實(shí)實(shí)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)機(jī)機(jī)機(jī)動(dòng)動(dòng)動(dòng)令令令跡跡跡標(biāo)標(biāo)標(biāo)差差差件件件真真真序序序時(shí)時(shí)設(shè)設(shè)設(shè)設(shè)交交交運(yùn)運(yùn)運(yùn)分分分顯顯顯回回回補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)軌軌軌加加加下下下監(jiān)監(jiān)% % % % % % %互互互行行行析析析不不不零零零償償償跡跡跡工工工峨峨峨控控模模模模模模模棋棋棋棋棋棋模模模棋棋棋模模模規(guī)規(guī)規(guī)棋棋棋模模模棋棋塊塊塊塊終終終塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊劃劃劃塊塊塊塊塊塊塊塊圈378/系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理模塊主要完成加工程序的預(yù)處理和人機(jī)信息交互%。參數(shù)設(shè)置模塊用于運(yùn)行軟件的參數(shù)設(shè)%、加工程序的刀具參數(shù)設(shè)置和機(jī)床結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置。程序管理模塊用于載入和存儲(chǔ)?加工代碼程序文件,也可以使用由?找斌 ?; ! ?等自動(dòng)編程工具生成的標(biāo)準(zhǔn)5代碼,如圖7所示。人機(jī)交互模塊主要用于各種工作模式的選擇、調(diào)試和運(yùn)行管理,進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的輸人,反饋用戶操作信息和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)8報(bào)替狀態(tài)等。手動(dòng)數(shù)控模塊可支持人工?編程,適合于較簡(jiǎn)單零件的雕刻加工。指令分析模塊負(fù)責(zé)對(duì)用戶的數(shù)控操作指令進(jìn)行解釋和處理。軌跡顯示模塊可以實(shí)時(shí)以圖形界面 的形式在線顯示加工狀態(tài)與刀具位置,如圖=所示。坐標(biāo)回零模塊可以用于機(jī)床坐標(biāo)回零控制。誤差補(bǔ)償模塊用于動(dòng)態(tài)加載誤差補(bǔ)償規(guī)則、算法和數(shù)據(jù),修/毋正運(yùn)動(dòng)控制%,減小加工誤差。它可通過(guò)專用儀器獲得刀尖位%數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償,也可對(duì)來(lái)源于加工過(guò)程中的誤差進(jìn)行側(cè)% 統(tǒng)計(jì)。圈784機(jī)床仿棄模塊本模塊利用計(jì)算機(jī)可視化和面向?qū)ο蟮氖侄?通過(guò)腳)5建模模擬機(jī)床的加工過(guò)程。通過(guò)零件軌跡規(guī)劃模塊對(duì)加工代碼進(jìn)行讀人與分析編譯,在加工之前即可得出所要加工軌跡的形狀參數(shù),調(diào)用仿真加工模塊即可顯示加工圖形軌跡,幫助加工人員了解所加工程序的正確與否。783機(jī)床控側(cè)模塊機(jī)床控制棋塊負(fù)貴處理與?!相關(guān)的任務(wù)。程序下載模塊可以在機(jī)床執(zhí)行運(yùn)動(dòng)程序之前,將加工程序下載到?!的專用存儲(chǔ)器中,用于機(jī)床加工。實(shí)時(shí)監(jiān)控棋塊用于實(shí)時(shí)檢查限! 6數(shù)據(jù)狀態(tài)和伺服系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),并將檢查數(shù)據(jù)傳送到人機(jī)交互模塊,實(shí)現(xiàn)刀具軌跡和伺服軸運(yùn)動(dòng)的模擬顯示、控制狀態(tài)顯示和故障報(bào)普指示。通信驅(qū)動(dòng)棋塊用于建立? 與?!之間的數(shù)據(jù)通信。=結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)是基于? ?!6多軸運(yùn)動(dòng)控制卡的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng) ,其硬件具有稚定性、實(shí)時(shí)性,可靠性好,運(yùn)行速度快,控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。由其提供的強(qiáng)大功能,使系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)變得更為容易,上、下位機(jī)之間只孺建立簡(jiǎn)單的通信協(xié)議和設(shè)%即可實(shí)現(xiàn)工業(yè)? 主機(jī)與?!之間的可靠連接。同時(shí),? ?!運(yùn)動(dòng)控制器開(kāi)放性的特點(diǎn),為建立開(kāi)放性的數(shù)控體系結(jié)構(gòu)提供了保證,使開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)能真正體現(xiàn)開(kāi)放性的概念和內(nèi)涵,并易于以后的系統(tǒng)改造、升級(jí)。參考文獻(xiàn) / /一4 8氏】8 ;:;% ;伽% ) 68公 +? ?! + %,峨 ) 6。?; )耐【?8 !瓏】恤介:;% ;勿 % 48乃484= 8牛志剛8?民 0 1混聯(lián)加工平臺(tái)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)【8航空制造技術(shù),/ 0 73 一#8李顯,殷蘇民8基于?!的玻瑞雌刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)【8蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)/ 0 4# / 78/ 8倪雁冰,亞戚,王輝,等8并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)【 8制造業(yè)現(xiàn)代化,/ 0 /#, 4 8/ 3