基于ServoWorks全软件数控系统及其在雕铣机上的应用研究

基于ServoWorks全软件数控系统及其在雕铣机上的应用研究

论文摘要

随着制造技术正向高速度、高精度、柔性化、智能能化和集成化方向发展,传统的数控系统已经很难满足终端用户进行二次开发的需求,因此开放式数控系统已成为当今数控技术研究的热点。全软件数控系统是一种新型的开放式数控系统,它用一台PC机实现包括译码、插补、位置控制等功能在内的所有数控功能,使数控系统的结构大大简化,是开放式数控系统中的发展方向之一。本课题的目的是开发一套基于ServoWorks的全软件雕铣数控系统。在对ServoWorks CNC数控系统软件结构和硬件结构进行深入研究后,确定了基于ServoWbrks全软件雕铣机系统的总体结构方案。该方案分系统硬件结构和系统软件结构两部分进行实现。在硬件结构上,系统以VersioBusTM光纤数字网络平台+PC机作为硬件平台。这样构成的系统硬件体系结构具有开放性、模块化、传输快、抗干扰强和运行精度有保证。在软件结构上,基于Windows XP操作系统和ServoWorks CNC内核,根据雕铣机的功能要求,采用Visual Basic 6.0以及ServoWorks SDK软件包进行二次开发,编写了数控雕铣机人机交互界面程序,实现了初始化通迅模块、运动操作模块、参数设置模块、状态显示模块等几个典型模块。通过对雕铣机常见三种结构方案的对比,确定了立式雕铣机结构。对立式雕铣机整体机构进行设计,并提供总体结构图和设计说明。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • §1.1 数控技术及其发展现状
  • §1.2 开放式数控系统
  • §1.2.1 开放式数控系统的概念及特点
  • §1.2.2 基于PC机的开放式数控系统分类
  • §1.2.3 国内外开放式数控系统的发展状况
  • §1.3 课题的背景及意义
  • §1.4 本论文研究的主要内容
  • 第二章 SERVOWORKS全软件数控系统
  • §2.1 ServoWorks概述
  • §2.2 ServoWorks数控系统的软件平台
  • §2.2.1 Windows 2000/XP/XPe操作系统
  • §2.2.2 Ardence实时扩展软件-RTX
  • §2.2.3 ServoWorks编程语言
  • §2.3 ServoWorks CNC软件结构研究
  • §2.3.1 ServoWorks CNC软件总体结构
  • §2.3.2 ServoWorks CNC引擎
  • §2.3.3 ServoWorks PLC引擎
  • §2.3.4 ServoWorks G代码引擎
  • §2.3.5 ServoWorks实时动态链接(RealTime DLL)
  • §2.3.6 ServoWorks API(SWAPI)
  • §2.3.7 ServoWorks Develop Kit二次开发包
  • §2.4 ServoWorks CNC系统与传统CNC系统的比较
  • §2.4.1 高速高精控制
  • §2.4.2 同期控制
  • §2.5 ServoWorks CNC硬件体系结构
  • TM光纤数字网络'>§2.5.1 VersioBusTM光纤数字网络
  • §2.5.2 FXI-40排线通迅平台
  • §2.5.3 IEEE1394数字伺服网络
  • §2.5.4 专用平台
  • §2.6 本章小节
  • 第三章 基于SERVOWORKS全软件数控系统
  • §3.1 基于ServoWorks数控系统的结构模块
  • §3.2 基于ServoWorks数控系统的工作流程
  • §3.3 基于ServoWorks数控系统的实现机制
  • §3.4 基于ServoWorks数控系统的特点
  • §3.5 本章小结
  • 第四章 基于SERVOWORKS全软件雕铣机系统设计
  • §4.1 基于ServoWorks全软件雕铣机系统硬件设计
  • §4.1.1 系统硬件方案拟定
  • §4.1.2 系统硬件选择
  • §4.2 电气系统设计
  • §4.2.1 系统整体连接
  • §4.2.2 控制柜电气连线图
  • §4.2.3 伺服驱动器的连接
  • §4.2.4 输入/输出的连接
  • §4.3 基于ServoWorks全软件雕铣机系统软件设计
  • §4.3.1 系统软件功能分析
  • §4.3.2 软件系统的设计方案
  • §4.3.3 系统的总体设计
  • §4.4 LadderWorks PLC
  • §4.4.1 软PLC简介
  • §4.4.2 LadderWorks PLC概述
  • §4.4.3 LadderWorks顺序程序
  • §4.4.4 LadderWorks地址
  • §4.4.5 LadderWorks指令
  • §4.5 本章小结
  • 第五章 雕铣机机械本体设计
  • §5.1 雕铣机常用结构形式分析
  • §5.2 主运动与进给传动原理
  • §5.3 雕铣机结构元件选择
  • §5.3.1 滚珠丝杠参数计算
  • §5.3.2 滚珠丝杠直线导轨副选用
  • §5.3.3 伺服电机的选型与计算
  • §5.3.4 雕铣机主轴及变频器选用
  • §5.4 雕铣机总体结构
  • §5.4.1 主轴立柱总体结构
  • §5.4.2 机体部分
  • §5.4.3 雕铣机总体装配图
  • §5.5 本章小节
  • 第六章 总结与展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的论文目录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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