基于嵌入式Linux的电火花加工数控系统实现技术研究

摘要

随着电加工行业规模的不断扩大以及市场竞争的日趋激烈，处于电加工机床产品线底层的电火花线切割机床面临着严峻的考验。由于网络技术的不断深入应用，对工业数控系统安全性的要求也越来越高。迫于上述压力，广大电加工机床生产企业亟需找到在保证产品生产质量和效率的前提下，合理地降低成本、提高产品竞争力的有效解决办法。为此，本文提出了一套基于嵌入式Linux的电火花加工数控系统实现方案，试图解决电火花加工机床生产企业所面临的上述问题。 本方案以嵌入式Linux 系统为运行平台，可以很好地解决数控系统在网络化应用方面的安全性问题；由于Linux系统为开源系统，可大幅度降低企业的开发与生产成本；相对成熟的研发方案还可以有效地缩短研发周期。另外，还可通过对Linux 内核的改进使之成为实时系统，以提高系统的实时处理能力。在数控系统操作界面的开发过程中，本方案采用了流行的Qt/Qtopia Core 解决方案，成功进行了图形用户界面、G 代码解释和插补模块的开发，并完成了对机床运动电机的一体化控制。 为了验证将该方案应用于实际加工的可行性，将所开发的系统与现有的电火花线切割机床连接，并按照读取加工作代码、显示加工轨迹、加工参数设置、加工过程仿真、实际加工等常规的电火花加工数控系统的操作步骤完成了样件的加工。 本文的研究成果为电火花加工数控机床生产企业提供了降低生产成本、提高产品竞争力的新解决方案，为以嵌入式Linux系统为运行平台的电火花加数控系统的研究拓宽了新的途径，尤其是在嵌入式Linux 系统搭建、利用Qt/Qtopia core 等工具进行嵌入式应用开发等方面取得了新的进展，为今后进行电火花加工乃至其它类型的数控系统的研究起到了积极的示范作用。