高精度喷孔加工设备的数控系统的研究

【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。