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面向磨床再制造的砂轮数控修形系统的研究与开发

陆群峰  
【摘要】: 磨床是一种量大面广的制造装备,在工具行业应用极为普遍,目前,国内广大的工具制造企业对数控成形磨需求越来越多,现有绝大多数磨床功能较为简单,自动化程度低。成形磨的一个关键技术是解决砂轮的数控修形问题,因此,研究砂轮数控修形技术,进而对磨床进行数控化再制造,满足企业对成形磨的需求,具有较为重要的现实意义和应用价值。 首先,论文分析了砂轮数控修形技术的研究现状,进行了砂轮数控修形系统的总体设计方案,确定了基于IPC及Windows平台的砂轮数控修形系统开发思路,并给出了系统的伺服半反馈控制方案。 其次,分析了Windows系统下的数控软件的具体结构,介绍了CNC软件系统的特点以及目前CNC系统软件的三种软件结构模式,确定了砂轮数控修形系统的基于实时操作系统的结构模式。 接着,进行了砂轮数控修形系统的总体设计,给出了文件及参数管理,反馈信号处理、主轴控制、手动控制、加工控制等数字控制的实现方式。 最后,探讨了砂轮数控修形中的关键算法,主要包括砂轮外形曲线细化的拉格朗日插值和牛顿插值法,直线和圆弧运动的插补运算方法,提出了“触发”运动控制概念,为PC数控技术提供了一种新的设计思路。 论文来源于一实际工程项目,目标为实现某一螺纹磨床的砂轮数控修形,现所开发的砂轮数控修形系统已应用于该磨床的再制造中,取得了较好的应用效果。


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