开放式数控系统插补前处理关键技术研究

开放式数控系统插补前处理关键技术研究

论文摘要

当数控系统获得加工代码之后,通常要对其进行译码、坐标转换、刀偏刀补等处理,生成机床坐标系下的刀位轨迹,并进行必要的前瞻运动规划,之后将获得优化的运动参数封装成规定的数据结构发送至插补器,最终实现刀具运动控制和零件加工。本文针对开放式数控系统对插补前的各处理模块性能不断提升的要求,对代码解释、流程控制等关键技术及其实现方式进行了研究。与传统数控插补前处理系统相比,开放式数控系统的插补前处理系统应具有良好的可移植性、可扩展性、可维护性等开放式系统的基本特征。在设计插补前处理系统的体系架构时,为了能够简化系统的逻辑复杂性,需要将整个系统分为若干层次。本文在详细分析插补前处理系统体系结构的基础之上将其分为控制层、功能层和算法层三个层次,并对各层的功能和实现方法进行了探讨。通过对数控代码兼容性的研究,本文首次将字典的信息管理机制和基于正则表达式的译码技术引入到插补前处理系统中,使其对于不同标准代码的兼容性得到显著地增强。与此同时,针对非顺序的复杂加工流程在数控加工程序中日益增多的现象,提出加工流程应独立于解释处理的思想,使得流程控制成为插补前处理系统的控制核心,提高了系统的代码处理能力。根据本文研究的以上关键技术开发出的插补前处理系统原型已能实现对多层嵌套流程加工程序的处理,其对各种加工代码的兼容性也明显优于原有系统。以上试验结果证明本文所研究的关键技术可以作为模块组件应用于开放式数控系统内,具有实际的应用价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 课题来源、目的及意义
  • 1.2 开放式数控系统的国内外的现状及其发展
  • 1.3 数控插补前置处理系统及其发展
  • 1.4 本论文的主要工作
  • 2 插补前处理的概念及其总体结构
  • 2.1 插补前处理的概念
  • 2.2 插补前处理的层次结构
  • 2.3 插补前处理系统模块构架及接口
  • 2.4 插补前处理系统的实现方式
  • 2.5 本章小结
  • 3 解释过程的流程控制
  • 3.1 流程控制的概念
  • 3.2 现有代码解释流程控制方式
  • 3.3 独立流程控制系统
  • 3.4 流控栈和流控列表
  • 3.5 流程控制模块设计
  • 3.6 本章小结
  • 4 字典及译码技术
  • 4.1 现有NC 加工代码的现状
  • 4.2 字典概念的提出
  • 4.3 字典结构及其作用
  • 4.4 基于正则表达式的译码技术
  • 4.5 本章小结
  • 5 结论与展望
  • 5.1 全文总结
  • 5.2 工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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