电磁脉冲渐进成形数控系统研究

论文摘要

电磁脉冲渐进成形是电磁成形技术和渐进成形技术相结合而产生的新型成形方法。因其具有成形效率高、表面质量好、回弹小、成形过程可控等众多优点,所以具有较好的发展前景。电磁脉冲渐进成形设备主要由电磁成形线圈和数控系统组成。数控系统的性能直接决定了成形零件的加工精度。为此,本文将研究开发一种新型的高精度数字化运动控制系统。以电磁脉冲渐进成形的工艺流程为设计需求,本文设计了一种基于ARM芯片的运动控制板。该控制板与工业控制机配合使用,形成两层主从结构的数控系统体系。本数控系统的研究内容为:1、根据设备需求产生4路高频、稳定的脉冲信号。系统能对脉冲信号的频率、占空比、总个数三个参数进行设置,从而驱动4台步进电机联动。同时产生4路方向信号和4路使能信号,配合脉冲信号实现对电机的控制。2、为了保证运动扫描精度,加入编码器反馈环节。系统对增量式光电编码器信号进行捕捉,提取电机的位置和速度信息。计算反馈数据与原始数据之间的偏差,调整发送的脉冲信号。3、成形工艺的流程控制和运动扫描数据都由上位工业控制机产生,控制板需要与上位机进行通讯。为此利用串行接口设计一种可靠、快速的通讯方式,使控制板与上位机完成数据信息的交换。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 电磁成形与渐进成形技术
• 1.2 数控系统技术
• 1.3 课题的研究意义
• 1.4 论文内容安排
• 2 总体结构设计
• 2.1 电机和驱动器的选择
• 2.2 核心芯片
• 2.3 总体设计方案
• 2.4 本章小结
• 3 下位机软件设计
• 3.1 系统模块
• 3.2 定时器模块
• 3.3 编码器模块
• 3.4 通讯模块
• 3.5 本章小结
• 4 上位机的软件设计
• 4.1 通讯口的配置
• 4.2 调试界面
• 4.3 通讯的数据结构和数据流
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 后续工作的展望
• 致谢
• 参考文献