基于运动控制卡的数控实验台数控系统研究

摘要

随着数控技术的不断发展，开放式的数控系统已经成为了制造业发展前沿的代表。开放式数控系统是一种柔性化、可拓展、模块化的体系结构，这种结构可以给用户提供更多二次开发的空间，满足市场不断多样化的需求。数控系统日益开放化的发展趋势对数控技术人员的基本素质、实践能力、创新能力都提出了更高的要求。本文课题来源于特色名校建设项目—数控实验平台建设，针对于学校数控技术人才培养与企业生产实际脱节的现状，结合数控系统的基本原理，研究开发了一套用于数控技术教学、实验、二次开发的数控教学系统。
　　本文首先分析了现代数控系统的发展现状，阐述了开放式数控系统实验教学平台研制的必要性。其次本文结合开放式数控系统的工作原理，构建了实验台的框架体系，确定了以PC机为上位机，运动控制器为下位机的主从式结构方案；并进一步对运动控制卡、伺服系统等硬件结构进行了分析选择。然后针对于学校教学的特点，以Windows XP系统为操作平台，采用面向对象的模块化编程思想，在Visual C++6.0的编程环境下结合运动控制卡提供的动态链接库，完成了人机交互界面、编程代码处理、零件加工轨迹仿真等功能模块的研究开发。最后提出具体加工实例，以实例完成对教学实验台的功能可行性的验证；并结合数控系统发展趋势，提出了对本文教学实验台的一些展望。

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第一章 绪论

1.1 数控技术概述

1.2 国内外研究现状

1.3 选题的背景及意义

1.4 本文主要的研究内容

1.5 本章小结

第二章 基于PC的开放式数控系统原理

2.1 数控系统工作过程

2.2 数控系统的坐标系

2.3 数控系统插补原理

2.4 数控系统刀具补偿及速度控制

2.5 数控机床的功能

2.6 本章小结

第三章 数控系统硬件结构设计

3.1数控系统硬件结构方案

3.2固高运动控制器

3.3 伺服系统及连接

3.4 本章小结

第四章 数控系统软件设计

4.1软件系统总体方案设计

4.2系统初始化

4.3 人机交互界面

4.4 任务生成模块

4.5加工路径仿真

4.6本章小结

第五章 数控实验台在教学中的应用

5.1实验工作台的构建

5.2 零件加工应用举例

5.3二维插补实验

5.4 自动回转刀架实验

5.5 二维图形G代码自动生成

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

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