基于CODESYS陶瓷试样磨床控制系统开发

摘要

随着机械加工行业的发展，市场对于机床刀具提出了更高的标准，这就使得对加工刀具的工具磨床提出了更高的要求，为了更好的实现对刀具修磨以及对于刀具性能的研究，目前教学科研实验室中手动万能工具磨床的运动控制系统的设计开发也变成了工具磨床改进的一个重点研究。当前运动控制系统的已经从当年的封闭式结构逐渐走向开放化，为了符合实验室工具磨床的使用要求，也同时使得该磨床控制系统符合现代造业开放性和柔性化加工的需求。本课题设计一种可以通过参数化编程便可以实现工具磨床对于陶瓷试样的周边磨削的控制系统，相对于传统的数控系统，不再需要G代码编程，软硬件拓展性也得到大大提升。
　　本文通过对工具磨床和运动控制系统的深入研究，设计了一款基于CODESYS的陶瓷试样磨床控制系统，在本论文工作过程中首先讨论了工具磨床以及运动控制系统的发展，并对此进行了分析总结，明确目前实验室中工具磨床控制系统设计必要性及设计趋势，然后分析了磨床本体机械结构，明确磨床工作原理、工作过程，分析确定控制系统如何通过控制工作台实现运动系统的控制，其次通过对比分析选择了基于CODESYS和工业实时以太网总线的运动控制系统的设计，对硬件进行选型分析,详细介绍了五轴板卡的使用，明确电机以及辅助设备的选择，最后通过CODESYS软件编程实现磨床控制系统设计，使磨床可以通过参数化编程实现自动运动控制，手动运动控制，设计了便于操作和理解的人机交互界面并对控制系统的软件应用界面做了简单介绍。在本文最后通过对制备的陶瓷刀片切割，然后用改进的工具磨床对刀片磨削加工，结果验证了本设计的可行性，达到了初步的加工要求。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题的研究背景和意义

1.2 国内外工具磨床发展概况

1.3控制系统发展现状和趋势

1.4本课题研究意义及内容安排

第2章 陶瓷试样磨床系统架构

2.1磨床的总体结构及相关参数

2.2陶瓷试样磨床总体设计目标

2.3陶瓷试样磨床控制系统的架构

2.4 本章小结

第3章 陶瓷试样磨床控制系统硬件的设计

3.1陶瓷试样磨床控制系统的控制原理

3.2陶瓷试样磨床控制系统的功能分析

3.3陶瓷试样磨床控制系统硬件设计

3.4硬件连接总体

3.5本章小结

第四章 陶瓷试样磨床控制系统软件设计

4.1 CODESYS软件平台

4.2陶瓷试样磨床控制系统软件程序设计

4.3任务配置

4.4本章小结

第五章 陶瓷试样磨床控制系统加工测试

5.1 陶瓷试样磨床控制系统实物

5.2 陶瓷试样磨床控制系统加工测试

5.3本章小结

第6章 总结和展望

6.1总结

6.2研究展望

参考文献

后记

攻读硕士期间发表的学术论文和成果