基于C#.NET开放式数控系统的研究与开发

论文摘要

开放式数控系统是新一代数控系统发展的主流方向,数控系统的技术水平反映了一个国家制造业水平的高低。随着制造业的信息化和全球化的发展,深入地进行开放式数控系统的研究,具有非常重要的现实意义和理论价值。同时,对于开发具有自主知识产权的数控系统,以及打破国外对我国在数控系统上的技术封锁具有重要的战略意义。本文根据C#.NET全新设计理念进行了开放式数控系统的开发,探讨了基于C#.NET开放式数控系统的体系结构。并且针对C#.NET环境下的设备驱动问题,提出了三种相应的解决方案。本文对基于C#.NET开放式数控系统进行了应用研究,并在此基础上开发出一个点位控制系统——锁芯自动组装系统和一个轮廓控制系统——定子曲线精密磨削数控系统。在锁芯自动组装系统中,针对锁芯自动组装的功能要求进行了数控系统的硬件设计和软件开发。研究了气缸和伺服电机的协调运动,同时,还研制了一个钥匙码自动识别系统,并研究了其误差组成和误差补偿技术。最后,通过生产实践的检验,锁芯自动组装系统在给定的工作环境下能正确识别钥匙齿形码并进行高效组装。在定子曲线精密磨削数控系统中,本文对影响磨削质量的因素采取了相应的控制策略:为了提高工作台的运动精度,采用光栅尺对工作台的综合误差进行在线检测,并进行实时补偿;为了保证磨削点线速度恒定,采用变频器实时调整砂轮转速;同时对砂轮半径进行补偿,以保证工件的轮廓精度。通过实际加工的检验,获得了满意的磨削质量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 开放式数控系统的研究现状和发展趋势
• 1.1.1 国外数控系统的发展
• 1.1.2 我国数控系统的发展
• 1.1.3 数控系统的发展趋势
• 1.2 开放式数控系统的结构形式
• 1.3 课题的来源、意义与主要研究内容
• 1.3.1 课题的来源
• 1.3.2 课题的意义
• 1.3.3 课题的主要研究内容
• 第二章 基于 C#.NET开放式数控系统体系结构与设备驱动的研究
• 2.1 引言
• 2.2 开放式数控系统的体系结构
• 2.3 开放式数控系统的设备驱动
• 2.3.1 开放式数控系统操作系统的选择
• 2.3.2 开放式数控系统开发工具的选择
• 2.3.3 基于 C#.NET开放式数控系统的设备驱动
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于 C#. NET开放式数控系统在点位控制系统中的应用研究
• 3.1 引言
• 3.2 锁芯组装机控制系统的功能分解
• 3.3 锁芯组装机的硬件结构设计
• 3.4 锁芯组装机的软件结构设计
• 3.5 气动控制系统设计
• 3.5.1 气动控制方案
• 3.5.2 控制系统的运动关系确定
• 3.6 钥匙码自动识别系统研究
• 3.6.1 钥匙码自动识别系统的工作原理
• 3.6.2 误差分析
• 3.6.3 误差补偿技术
• 3.7 本章小结
• 第四章 基于 C#. NET开放式数控系统在轮廓轨迹控制系统中的应用研究
• 4.1 引言
• 4.2 轮廓轨迹控制中的插补原理
• 4.2.1 直线插补技术
• 4.2.2 圆弧插补技术
• 4.3 定子曲线精密数控磨床的整体结构
• 4.4 硬件结构设计
• 4.5 软件结构设计
• 4.6 提高定子曲线磨削精度的方法研究
• 4.6.1 误差补偿原理
• 4.6.2 运动精度的控制策略
• 4.6.3 等线速度磨削的控制策略
• 4.6.4 砂轮半径补偿
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文