基于PMAC的五轴数控弯丝机系统的研发

论文摘要

在五金制造行业中,金属线材成形的传统加工一般是靠人力操作专门的模具,这种生产方式劳动强度大、自动化程度低、效率低而且工件加工精度不高。另外,如果产品的品种较多,这种方式要经常更换模具,难以满足即时制造的要求。数控弯丝机正是为了满足多品种高精度的加工,利用数控技术和可换位模具,高效高质量地实现线材制品的自动加工装备。本文的研究工作主要包含以下三方面的内容:第一、在机械方面,根据金属线材的成形特点,给出了整台机器的机械结构模块和运动过程,并进行了线材成形施力点分析;针对施力点的变化确定了机床轴数和联动轴数,并确定了每个轴所需要的电机及相应的减速机型号。第二、在系统软件方面,首先在下位机编写了零件加工的运动程序和用于逻辑控制的PLC程序。在上位机编写了人机交互程序,包括参数设置、参数显示、数控指令格式、加工文件读取和误差补偿模块。第三、在系统硬件方面,采用高性能伺服控制器PMAC作为控制核心,结合工控机和伺服电机,构建了系统的硬件控制平台。本课题的意义和创新之处在于其提出了一种完全不同于传统的线材加工方法,这种方法大大提高了线材加工的效率和精度。而本文所开发的应用软件人机交互界面友好、操作简单、功能齐全,大大提高了线材加工工艺效率,缩短了产品的上市时间,增强了制造柔性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 数控技术发展的历史及趋势
• 1.2 开放式数控系统的概念
• 1.3 国内外开放式数控系统的研究现状
• 1.4 开放式数控系统的实现途径
• 1.5 课题的来源及意义
• 1.6 本文的工作
• 第2章 线材折弯机的机械结构组成
• 2.1 设备的功能
• 2.2 设备模块组成
• 2.3 折弯和转臂模块的结构
• 2.4 零件的加工过程及原理
• 2.5 折弯功率计算
• 2.6 剪切功率计算
• 2.7 本章小结
• 第3章 数控系统软件开发
• 3.1 软件模块组成
• 3.2 运动控制器与实时控制模块
• 3.3 人机交互模块的开发
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统硬件架构的搭建
• 4.1 总体硬件架构
• 4.2 伺服电机
• 4.3 导电导气滑环
• 4.4 I/O电路的设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢
• 附录