多工位数控冲压机床控制系统的研究与应用

论文摘要

随着我国城镇化建设的快速发展,越来越多的高层、超高层建筑拔地而起,母线槽的应用越来越广泛。母线槽是一种由铝型材经过冲压加工得到的非标产品,其加工需要专用的冲压机床来实现,开发母线冲压机床有着广泛的市场需求,许多厂家开始了自主研发或寻求合作来设计专用的数控冲压机床。基于与某公司合作开发的多工位数控冲压机床项目,本论文进行了以下几个方面的研究:1.分析了产品的加工工艺特点,对冲压机床的加工工位进行了合理的设计。采用“IPC+运动控制卡”型的数控系统体系结构,以工控机作为机床控制系统平台,负责人机界面的管理和其它非实时性任务,运动控制卡负责机床运行过程中的所有实时性任务,进而确定了机床控制系统的总体设计方案;2.根据系统的总体设计方案,选用合适的硬件,对冲压机床的输入输出资源进行了分配,完成了各硬件之间的连接,搭建起整个控制系统硬件平台,并对硬件系统进行了调试;3.研究了开放式数控系统的特点,完成了系统软件总体方案的设计,利用Visual C++6.0为开发工具,采用模块化编程思想,开发了用户操作界面,实现了控制系统的信号测试、参数设置、自动编程、加工控制及运动误差补偿等基本功能,并进行机床的调试及产品的试加工;4.研究了单纯形法进行优化分析的原理及其运算过程,采用单纯形法对产品的配料方案进行优化分析,实现了产品的配料优化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国外数控技术的发展概况
• 1.2 我国数控技术的发展概况
• 1.3 数控冲压机床的发展
• 1.4 本课题研究概况
• 1.4.1 研究的背景及意义
• 1.4.2 主要研究内容
• 第二章 控制系统硬件设计方案
• 2.1 产品类型及各工位安排
• 2.1.1 产品类型
• 2.1.2 机床各工位之间的安排
• 2.2 控制系统的体系结构及硬件选择
• 2.3 控制系统主要元部件简介
• 2.3.1 工控机简介
• 2.3.2 DMC5400 运动控制卡简介
• 2.3.3 其它控制元件简介
• 2.4 系统输入输出资源分配及硬件连接
• 2.4.1 主控制面板按钮布置
• 2.4.2 输入输出资源分配
• 2.4.3 硬件之间的连接
• 2.5 本章小结
• 第三章 控制系统软件总体设计
• 3.1 软件设计必要性分析
• 3.1.1 软件设计的市场需求
• 3.1.2 软件设计的功能要求
• 3.2 操作系统平台及开发工具的选择
• 3.2.1 操作系统平台的选择
• 3.2.2 开发工具的选择
• 3.3 软件总体设计思想及框架结构
• 3.4 软件运行过程及数控加工代码格式
• 3.4.1 软件运行过程
• 3.4.2 数控加工代码格式
• 3.5 系统软件主界面及其功能设计
• 3.6 本章总结
• 第四章 系统软件基本功能模块介绍
• 4.1 信号测试
• 4.2 参数设置
• 4.3 自定义零件编辑
• 4.4 零件加工
• 4.4.1 零件加工运行过程
• 4.4.2 自动加工运动控制功能的实现
• 4.4.3 手动加工运动控制功能的实现
• 4.5 运动误差补偿
• 4.6 本章总结
• 第五章 数控自动编程功能的实现
• 5.1 数控自动编程及其发展概况
• 5.2 总体设计思想及其实现方法
• 5.3 数控自动编程操作界面及介绍
• 5.4 本章总结
• 第六章 零件配料优化过程的实现
• 6.1 优化方法的定义及其发展
• 6.2 优化分析的意义及其方法
• 6.2.1 优化分析的意义
• 6.2.2 优化分析的方法
• 6.3 单纯形法优化方法介绍
• 6.4 配料优化操作界面及其实现过程
• 6.4.1 配料优化操作界面介绍
• 6.4.2 配料优化实现流程
• 6.5 本章总结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录