论文摘要
罗茨鼓风机作为一种典型的气体增压与输送设备,在工业领域应用非常广泛。随着经济的发展,罗茨鼓风机尤其是三叶罗茨鼓风机的需求量不断增长。叶轮作为罗茨鼓风机最重要的部件,其传统的范成加工和仿形加工方法因加工精度和加工效率较低已经很难满足市场的需求。将数控技术应用到罗茨鼓风机加工行业,可显著提高加工效率,降低企业成本。本文在分析罗茨鼓风机叶轮的加工工艺的基础上,提出了数控刨削的加工方法。通过对龙门刨床的实际加工环境及加工过程、特点的分析,完成了适用于龙门刨床的数控系统的开发。首先,通过多个操作系统的对比,选择Windows系统作为数控系统的开发平台,进而设计开发了数字信号接口卡及接口扩展卡,并且编写了位于Windows核心层的虚拟设备驱动程序,解决了Windows操作系统平台下数控系统对硬件的访问和实时控制的难题。然后,运用Delphi软件编写了数控系统的用户界面程序,包括模拟仿真、自动运行、译码、刀具半径补偿等各项功能,并且开发了数控系统的专用键盘以配合用户界面的各项输入操作。最后,对罗茨鼓风机的叶轮型线进行分析改进,设计出一种改进后的渐开线型型线,并根据改进后型线的方程,编写了相应的自动编程软件,方便数控加工程序的快速生成。
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摘要Abstract目录第一章 绪论1.1 课题研究的背景及意义1.2 国内外数控技术研究概况及发展趋势1.2.1 国外数控技术研究概况1.2.2 国内数控技术研究概况1.2.3 数控技术的发展趋势1.3 罗茨鼓风机叶轮的加工方法1.3.1 仿形法加工1.3.2 范成法加工1.3.3 数控加工1.4 课题研究的来源及主要内容1.5 本章小结第二章 龙门刨床数控系统的总体结构2.1 龙门刨床数控系统总体设计要求2.2 系统硬件平台的设计2.2.1 系统硬件的整体结构2.2.2 板卡的设计2.3 系统软件平台的设计2.3.1 系统软件的整体结构2.3.2 系统软件功能模块的设计2.4 本章小结第三章 龙门刨床数控系统的硬件设计3.1 PC/104总线的介绍3.2 PC/104总线信号定义3.3 数字信号接口卡译码电路3.3.1 地址泽码芯片3.3.2 泽码电路3.4 数字信号I/O接口电路3.4.1 I/O接口芯片的介绍3.4.2 I/O接口电路3.5 信号定时中断模块3.5.1 定时器/计数器芯片的介绍3.5.2 中断模块电路3.6 接口扩展板的设计3.6.1 接口扩展板卡的结构3.6.2 接口扩展板卡防干扰设计3.7 键盘的设计3.7.1 键盘设计的相关协议3.7.2 键盘的工作原理3.7.3 键盘的硬件设计3.7.4 键盘的软件设计3.8 本章小结第四章 龙门刨床数控系统的软件设计4.1 译码4.1.1 译码的作用4.1.2 数控加工程序的结构分析4.1.3 译码的具体实现方法及过程4.1.4 译码后数据的保存4.2 刀具半径补偿4.2.1 刀具半径补偿的定义及意义4.2.2 刀具半径补偿的步骤4.2.3 刀具半径补偿的转接类型4.2.4 转接类型的判断方法4.3 插补4.3.1 插补的定义4.3.2 差分插补的基本原理4.3.3 差分插补的应用4.4 Z轴余量调整功能4.5 本章小结第五章 龙门刨床数控系统实时控制的实现5.1 实时操作系统的概念及数控系统实时性要求5.1.1 实时操作系统的概念5.1.2 数控系统对实时性的要求5.2 数控系统开发平台的选择5.3 Windows操作系统的消息响应机制5.4 Windows操作系统实时性扩展方案5.4.1 实时性方案的选择5.4.2 Windows定时方式的选择5.5 WDM驱动开发工具的介绍5.6 WDM驱动程序和应用程序之间的通讯5.6.1 应用程序与驱动程序的通讯5.6.2 驱动程序与应用程序的通讯5.7 WDM驱动程序对硬件中断响应的实现5.8 本章小结第六章 罗茨鼓风机叶轮型线及自动编程6.1 罗茨鼓风机的工作原理6.2 罗茨鼓风机叶轮的型线6.3 改进后的叶轮型线6.3.1 AB段6.3.2 BC段6.3.3 CD段6.3.4 DE段6.3.5 EF段6.3.6 FG段6.3.7 GH段6.3.8 HI段6.4 改进前后叶轮型线的对比6.5 自动编程软件6.6 加工程序的校验6.7 本章小结第七章 总结与展望致谢参考文献攻读硕士学位期间发表的学术论文
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