基于Windows平台的开放式三轴联动数控系统开发研究

摘要

该系统的开发研究已取得实质性成果,与国内同类的数控系统相比,具有真正的开放性,易于实现与CAD/CAM软件集成,运行稳定,维护方便,界面友好直观,易学易用,能根据输入自动显示不同颜色以区分代码的属性,能动态缩放显示刀具轨迹图形,此外,它有较好的多任务性和独立性,能在加工时执行其它Windows应用程序而不影响加工,控制器甚至能在PC端操作系统关闭时继续完成加工,可用软件控制面板或硬件操作面板两种方式操纵机床.当然,该系统也还存在许多不足之处,如集成CAD/CAM软件的接口以及刀具补偿功能尚不够完善,没有停电断点恢复和数控宏指令编程功能等.相信这些问题在今后的研究开发中将逐步得到解决.最后,该文指出了进一步研究的方向是通过摄像设备在PC端进行真实图像监控,实现网络化制造和远程故障诊断以及开发使用数字伺服直流和交流电机的数控系统,形成商品化的系列产品.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

一、发展概况

二、开放式结构数控系统的特点及其优越性

三、基于PC机的开放式数控系统的类型

四、开放式数控系统的发展趋势

五、我国数控系统技术现状以及存在问题

六、本文的开发研究对象

第二章开发研究的内容及技术路线

一、研究开发目标及内容

二、数控系统开发的技术路线

三、开放式数控系统开发研究的几个关键问题

第三章开放式数控系统硬件设计

一、数控装置的配置和I/O设定

二、硬件组成结构与工作原理

三、强电控制器件与电路

四、输入输出信号与控制器I/O接口板的连接

第四章数控系统软件的总体设计

一、数控软件的组成结构

二、软件工作原理

三、主机程序总体设计

1.MFC应用程序框架

2.主机程序总体设计与新增MFC扩展类

3.类的层次结构

第五章DSP应用程序设计

一、DSP的C语言编程环境

1. DSP芯片的特点

2.DSP应用程序的编译与运行方法

3.DSP应用程序与主机程序通信内存区域的确定

二、DSP应用程序体系结构

三、DSP与PC机通信的实现及其中断服务流程

四、两个关键问题

第六章数控代码编辑与编译

一、数控代码编辑

1.字体设置

2.变色原理

3.定制状态栏显示内容

4.编辑器中的弹出式菜单

二、数控代码编译

1.概述

2.所编译的数控代码标准

3.数控代码编译流程

4.词法与语法正确性检查

5.功能识别与坐标计算

6.刀具补偿功能的编译

第七章机床运行实时控制和刀轨仿真

一、PC机与DSP传送数据机制

二、控制面板的设计

1.控制面板外观及实现方法

2.控制面板的消息映射与处理

三、刀轨仿真三维图形的绘制方法

1.OnDraw函数

2.绘制坐标系

3.刀轨跟踪与动态显示

4.三维斜二侧投影视图的计算

5.增加键盘滚动视图功能

6.增加缩放视图功能

第八章开放式三轴联动数控系统的调试

一、数据传送异常及其解决办法

二、加工调试实例

1.自编数控代码进行加工

2.使用MaserCAM生成的数控加工程序铣削三维曲面零件

第九章开发研究成果与展望

一、开发研究成果

二、本开发研究成果的创新点

三、有待进一步研究的问题及初步设想

四、展望

参考文献

致谢

附录