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基于开放结构数控系统引导型二次开发仿真平台构建研究

基于PC的数控技术经历了十多年的发展,形成了开放式数控的新格局,在全球范围内形成了美、日和欧洲的三大主流体系。伴随计算机技术的快速发展,开放式控制技术,网络化技术和智能控制技术推动数控系统经历了一次体系结构的重大变革,以OSACA、OMAC和OSEC为代表的体系结构已基本形成开放数控的技术规范和应用体系,并竞争国际标准。比体系结构更引人注目的是数控代码的变革。运行了50多年的G代码程序已经严重影响到了CAD/CAM/CNC一体化的进程和开放数控优势的体现。基于STEP中性数据格式的新型数控代码STEP-NC将在不久的将来取代G代码,彻底解决数控系统之间的兼容问题和CAM与CNC数据交换的瓶颈问题,真正实现网络资源共享和智能化制造。本文就是在这一背景下,针对开放式数控体系结构、引导型二次开发平台和基于STEP-NC智能制造等应用问题展开研究。通过对国内外数控体系结构的分析,论述了TDNC-M4数控系统层次化结构特性和关键技术,完成  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

开放式数控系统分布式体系结构及其实现策略的研究

数控技术始终跟随着计算机技术的发展步伐。开放式控制技术,网络化技术和智能控制技术正在推动数控系统经历一次体系结构的重大变革。这次变革的第一阶段——开放式结构数控系统已经基本形成技术规范和应用体系,开放式控制的设计理念和支撑环境已经确立。随着计算机技术向网络方向深入发展的趋势逐渐明朗,以及数控加工控制应用环境的客观需要,采用分布式体系结构建立数控系统的技术路线正在逐步引起重视,成为开放式数控技术继续演化的一个重要方向。本文就是在这一背景下,针对分布式数控的体系结构和实现策略展开研究。本文按照背景分析,原理阐述、模型构建、设计实现的顺序组织各章内容:第一章综述当前数控技术背景,分析现有研究成果,提出论文主题——分布式数控系统体系结构,第二章分析了复杂性控制问题的根源,对比了集中式控制在功能和性能上的局限性,重点提出了多维和浮动层次结构的全新设计思想、给出了其设计实现策略。第三章则重点阐述现场总线作为分布式数控系统基础体系结构的可行性...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

开放式网络化齿轮加工数控系统研究

齿轮是机械行业量大面广的基础件,对其加工精度、效率和柔性提出了越来越高的要求。开发齿轮数控机床是当今齿轮机床的发展方向,而数控系统是其核心。数控系统正朝着开放式、网络化、智能化和柔性化的方向发展,并满足对高速度和高精度数控加工的要求。论文结合滚齿机数控系统的研制开发,重点开展了开放式网络化齿轮加工数控系统的研究与应用。论文在分析滚齿机运动原理的基础上,研究了非全功能数控滚齿机和全功能数控滚齿机数控系统体系结构。针对全功能数控滚齿机展成分度链和差动链的数控处理方法不同,分析了基于软件插补和基于硬件控制两种特点,指出齿轮数控机床的展成、差动链控制的发展方向是软硬件结合,这样既易于加工各种非圆齿轮和修形齿轮,又易于实现高速响应和高精度控制。论文全面系统地设计研究了六轴全功能数控滚齿机STAR数控系统的硬件和软件。重点介绍了面向对象的参数化特征自动编程模块。详细研究了基于刀具主轴基准信号的滚齿加工跟随插补算法,并推导了其计算公式。介绍了...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

支持船舶敏捷制造的新一代数控系统体系结构的研究

进入21世纪以来,世界船舶工业飞跃发展,未来船舶制造将提高设计快速反应能力及批量能力和竞争力,向数字化和网络化制造发展。敏捷制造技术、虚拟造船技术、并行工程技术、设计制造一体化技术、柔性制造系统和智能控制及电子商务作为舰船科研生产的重要手段,将成为未来的重要研究领域。敏捷性是船舶先进制造系统的本质特征和要求,是未来企业成功甚至生存的关键。敏捷制造要求其生产系统具有“敏捷”特征,朝着体系结构的开放性、系统实现的网络化方向发展。数控设备在船舶制造业中有着广泛的应用,并且对船舶的制造质量、工期乃至船舶的性能都起到决定性的作用。因此,要从现代造船体制、先进制造装备、高效信息集成技术三方面入手,重点研究支持舰船敏捷制造的新一代数控系统-基于STEP-NC数控系统的体系结构,在敏捷制造关键技术上取得事半功倍的效果。本文从研究STEP-NC标准入手,重点分析STEP-NC应用协议。在此基础上,建立了轮廓切割数据模型(PCDM,Profile ...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海大学
上海大学

嵌入式可重构数控系统及其关键技术研究

可重构制造系统是未来制造系统的发展方向,而实现面向设备级的重构是实现可重构制造系统的基础和关键。只有作为主要制造设备的数控机床具备可重构的特性,才有可能实现制造系统的可重构。数控系统的可重构性已成为衡量现代数控系统性能优劣的重要指标之一。当今随着芯片技术的发展,嵌入式微处理器正成为后PC时代的主流,并向高速、智能化的方向发展,其在功能、结构、接口、通信等方面都具有优越性,这些优越性都很好的满足了现代数控的发展需求。并且90年代末,随着嵌入式Linux、uCOS等开源嵌入式操作系统的出现,更是为嵌入式系统在现代数控上面的应用提供了广阔的天地。但是目前国内外基于嵌入式系统的数控开发刚处于起步阶段,大多是针对具体数控应用需求而定制开发的,而且嵌入式系统存在资源有限性、平台相关性等特点。这使得数控系统开发难度大,周期长,系统的可重构性不高。因此,本文针对嵌入式环境下,数控系统的可重构实现及其关键技术展开研究。论文从方法论的角度分析并研究...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

基于全分布式数控系统的自治式控制单元及关键技术研究

数控技术是先进制造技术的关键与核心技术,其水平高低已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。随着PC技术的飞速发展,基于PC的开放式数控系统已经得到快速发展和广泛的应用,针对目前开放式数控系统的不足,本文提出了基于全分布式数控系统的自治式控制单元概念,并对其中的关键技术进行了研究:(1)在分析离线插补和全分布式数控系统的基础上,提出并定义了基于全分布式数控系统的自治式控制单元新思想:在PC中一次完成加工轨迹的数据插补,通过现场总线将数据传送至多个自治式控制单元,每个自治式控制单元只负责一个电机的检测和控制,并实现位置环,速度环和电流环三环控制,各单元间采用时种同步方式实现多电机的实时同步连续控制。本文从自治式控制单元需求分析出发,提出并研究了自治式控制单元内部功能模型和软硬体系结构。提出的基于全分布式数控系统的自治式控制单元结构开放清晰,模块化,具有灵活的组态功能。(2)对全分布式数控系统中PC与自治式控制单元的数据通讯问题进行了...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>