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《南京航空航天大学》 2011年
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车床数控系统研究与开发

刘杰  
【摘要】:数控车床是最常用的数控加工设备,车床数控系统作为其控制核心,其性能优劣与功能强弱直接关系到数控车床的加工功能和产品质量。本文通过结合车床数控系统的研发,对其中的若干关键技术进行了系统而深入的分析和研究,有效提升了数控系统的功能和数控车床的整体性能。论文的主要工作与成果有: 根据研发需求,设计规划了数控系统的总体架构,搭建了PC+运动控制卡结构的硬件平台,并确定了上、下位机的软件开发与调试平台。 采用性能最为全面的动态批处理方法作为本系统程序解释模块的解决方案,实现了高性能的程序解释模块,保证了程序解释模块的高效性。 针对车床数控系统刀具半径补偿处理的特殊性,提出了两种适用于车床的刀具半径自动补偿算法,以C刀补原理为基础提出了本系统的刀具半径补偿算法,实现了刀尖点与刀尖圆弧中心的自动转换,能在方便用户编程的同时有效避免刀具干涉的发生,确保了数控加工控制的正确性。 针对传统脉冲增量法与数据采样法螺纹插补存在的不足,提出了变周期螺纹插补算法,以主轴码盘产生固定脉冲数所用的时间为进给轴的插补周期,在保证主轴与进给轴精确同步的同时,能够实现宽螺距范围的螺纹插补,并具有很高的精度。并基于该算法实现了圆柱螺纹、锥螺纹、变螺距螺纹以及多头螺纹的加工。 完成了数控系统中运动控制卡DSP以及上位机主要功能软件的开发与整体调试工作,并验证了相关算法的有效性和正确性。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG519.1

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