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高精度喷孔加工设备的数控系统的研究

崔江伟  
【摘要】:电火花微孔加工是微钠制造领域的一个重要分支,在航空航天、节能环保和医疗器械领域有着广泛的应用前景。微细电火花加工数控系统与加工工艺密切相关,其集成了加工工艺和全自动化加工的过程控制,使微孔加工的关键部分。因此本文开展了微细电火花加工数控系统的研究工作。 本文首先分析了电火花微孔加工机床的的结构特点和控制系统需求,进行了数控系统的总体设计。采用了运动控制卡和伺服驱动器的设计方案,并从开放式数控系统的角度对电火花微孔加工系统进行了设计。 在Windows XP平台下构建了电火花微孔加工数控系统: (1)基于OpenCASCADE设计可视化的数控代码生成程序。可视化地设计和创建数控文件。 (2)基于正则表达式设计了数控代码解析模块,分析了正则表达式在数控代码解析中的应用。 (3)基于MVC框架,从开放式软件的角度设计了数控系统控制模块,将模型、视图和控制器解耦,提高了程序的可移植性、可维护性和可扩展性,并通过多线程的建立,保证系统的实时性。 (4)基于OpenCASCADE开发电火花微孔加工的虚拟加工系统,实现了微孔加工过程的可视化仿真和实时模拟。 (5)基于本文开发的数控系统进行电火花微孔加工实验,实验结果表明数控系统运动性能和加工精度能满足加工需求,并成功加工出倒锥微孔,同时能进行加工过程的三维实时仿真,证明了系统的可行性。


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