簡介：目前國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的文本編程方式，要求用戶必須熟練掌握數(shù)控系統(tǒng)的各種編程指令，編程效率低，不能滿足車間現(xiàn)場編程的要求。數(shù)控編程的效率直接影響加工效率，為提高數(shù)控編程效率，簡化編程方式，本文對車床數(shù)控系統(tǒng)的交互式編程模塊的關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)研究與實踐。本文對車床數(shù)控加工中存在的經(jīng)常重復(fù)的操作進行了分析和研究，將它們和M指令等統(tǒng)一抽象歸納為不同類型的對話。在此基礎(chǔ)上提出了專門針對車間級編程而設(shè)計的對話式編程系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案，系統(tǒng)具有對話文件管理、對話編輯、對話文件向NC代碼的轉(zhuǎn)換等功能。系統(tǒng)同時具有良好的人機交互界面，用戶只需選擇對話類型、輸入加工幾何參數(shù)及粗、精加工工藝參數(shù)就可方便的完成車床數(shù)控編程。為豐富對話式編程的功能，本文對車削自由輪廓的實現(xiàn)方法進行了系統(tǒng)研究，給出了自由輪廓循環(huán)設(shè)計思路及相應(yīng)幾何算法，大大提高了自由輪廓循環(huán)編程的效率。另外在研究螺紋修復(fù)方法的基礎(chǔ)上，提出了螺紋修復(fù)中自動或手動對刀的解決方案，并將其加入到對話式編程模塊中。示教編程是對話式編程中的重要功能。本文在研究示教編程原理的基礎(chǔ)上，開發(fā)了示教編程功能，引入了路徑手輪并將逐點比較法應(yīng)用到示教編程的路徑插補計算中，實現(xiàn)了手輪移動一個軸可同時實現(xiàn)兩軸聯(lián)動的功能，并且用戶的手動操作被及時記錄在程序中。最后，基于以上理論研究工作和研究成果，以華中數(shù)控車床系統(tǒng)為平臺，開發(fā)了一個數(shù)控車床交互式編程原形系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了對話式編程和示教編程功能，豐富了車間級數(shù)控編程的手段并提高了編程效率，具有很好的實際應(yīng)用價值。

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簡介：立式車床是汽輪機、水輪機、重型電機、礦山冶金等機械制造廠不可缺少的加工設(shè)備，在一般機械制造廠中使用也很普遍。其主要用于加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小，且形狀比較復(fù)雜的大型和重型零件。本文對C5250型立式車床電氣控制系統(tǒng)改進設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究與開發(fā)，針對原有C5250型立式車床繼電器控制系統(tǒng)做進一步的升級改造，以求為企業(yè)解決實際生產(chǎn)難題，提高設(shè)備運行率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。本文介紹了一套低成本高性能的控制方案，用英國歐陸公司產(chǎn)品全數(shù)字直流調(diào)速裝置590系列代替原系統(tǒng)中的直流調(diào)速裝置，并且用西門子公司S7300系列PLC取代原有繼電控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的PLC控制。為了實現(xiàn)立式車床底層現(xiàn)場設(shè)備之間以及底層現(xiàn)場設(shè)備與高層控制和管理設(shè)備的信息交換，如歐陸電機調(diào)速裝置590系列與西門子S7300PLC、上位機之間現(xiàn)場總線通信，實現(xiàn)不同廠家的電氣設(shè)備通過PROFIBUS現(xiàn)場總線互聯(lián)。本文利用西門子PROFIBUS現(xiàn)場總線和WINCC組態(tài)軟件實現(xiàn)上位機與PLC、590的通信，完成C5250立式車床電氣系統(tǒng)的實時監(jiān)控。當(dāng)C5250型立式車床加工不同工件時，工件模型及刀具切削進給量都要變化，這就要求精確控制刀架進給電機的位置，PID控制器控制結(jié)構(gòu)簡單、易于操作調(diào)整、且具有一定的魯棒性、在控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是當(dāng)被控對象的參數(shù)變化范圍較大或非線性因素顯著時，普通的PID控制性能大大降低，很難達到對系統(tǒng)的最優(yōu)控制。所以本文引入模糊PID控制策略，對采用模糊PID控制刀架進給系統(tǒng)進行仿真，并與常規(guī)PID控制進行了對比，得到了結(jié)論當(dāng)系統(tǒng)模型參數(shù)有較大改變時，模糊PID控制動態(tài)響應(yīng)的快速性以及穩(wěn)態(tài)精度優(yōu)于常規(guī)PID控制。最后介紹了用PLC實現(xiàn)模糊PID控制的編程方法，并通過實驗電路進行測試，結(jié)果表明，模糊PID控制通過在線修改PID參數(shù)，提高了系統(tǒng)的魯棒性。這些結(jié)論的得出為進一步研究立式車床系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。

簡介：對于主傳動鏈為齒輪傳動的普通車床，主軸箱齒輪嚙合噪聲是導(dǎo)致車床噪聲聲壓級超標(biāo)的主要原因，長期以來，由于傳統(tǒng)的噪聲測量儀器不僅價錢昂貴，而且專業(yè)技術(shù)要求比較高，使用起來比較繁瑣，效率很低，所以為了降低成本，一些車床廠家主要靠工人的耳朵來進行噪聲源的識別。實踐證明這種方法不僅效率很低，而且無法判斷準(zhǔn)確。因此，迫切需要找到一種經(jīng)濟、快捷、科學(xué)、準(zhǔn)確的識別方法來進行噪聲源識別。近年來，計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展使得虛擬儀器技術(shù)得到了普遍應(yīng)用。本文圍繞車床噪聲源識別虛擬儀器的設(shè)計做了以下工作首先，在廣泛閱讀和深入總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上，從理論上對車床噪聲源的識別進行了研究，分析了車床噪聲的組成及其產(chǎn)生機理，對齒輪噪聲源識別的基本原理和方法進行了研究。其次，將虛擬儀器技術(shù)引入到車床噪聲測試和分析領(lǐng)域，先后選擇和設(shè)計了虛擬儀器的硬件和軟件。在硬件方面，選用普通的麥克風(fēng)作為傳聲器，利用個人計算機自帶的聲卡代替專用的數(shù)據(jù)采集卡；在軟件設(shè)計方面，提出使用在計算機輔助測試領(lǐng)域廣泛采用的美國NI公司的LABVIEW作為本虛擬儀器軟件部分的開發(fā)平臺，開發(fā)了一套能實現(xiàn)噪聲信號的采集、存儲、時域波形顯示、功率譜分析和峰值頻率自動顯示等功能的虛擬儀器，并完成了該虛擬儀器前面板的設(shè)計。最后，用設(shè)計的虛擬儀器對CL6240型馬鞍車床進行了噪聲測試和分析，實驗證明該虛擬儀器能準(zhǔn)確識別車床的主要噪聲源，能滿足車床噪聲信號的測試和功率譜分析的需求，為在機床噪聲控制領(lǐng)域廣泛采用先進的虛擬儀器測試和控制技術(shù)提供了理論和實踐依據(jù)。

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簡介：隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)人員的教學(xué)培訓(xùn)需求越來越高。開發(fā)出具有較高真實感的數(shù)控加工仿真軟件進行教學(xué)演示和培訓(xùn)，無疑是一種安全、節(jié)約、高效的方式。本文以VISUALC60為軟件的開發(fā)平臺，采用面向?qū)ο蟮姆椒▽?shù)控車削加工仿真系統(tǒng)進行了總體分析和設(shè)計，依據(jù)模塊化的設(shè)計思想，把數(shù)控車床的仿真分成操作面板、加工仿真環(huán)境、加工仿真過程和仿真結(jié)果檢驗四個子模塊，分別對各個子模塊進行設(shè)計，并給出各個子模塊的入口和出口參數(shù)，使其成為一個完整的數(shù)控車削仿真系統(tǒng)。根據(jù)這種思想，本文探討了加工環(huán)境的建模方法、數(shù)控程序譯碼過程、插補計算方法以及工件成形原理和過程等方面的內(nèi)容。本文采用OPENGL技術(shù)，利用它提供的強大的三維圖形編程功能，結(jié)合面向?qū)ο蟮慕７椒?，建立了加工仿真環(huán)境。本文設(shè)計制作了實際的操作面板，提出了基于AT89C51單片機的數(shù)控車床面板智能處理單元，闡述了其工作原理和系統(tǒng)軟硬件設(shè)計方法，并給出了操作面板的硬件原理圖及軟件流程圖。該處理單元通過標(biāo)準(zhǔn)串口與數(shù)控系統(tǒng)交換信息，軟硬件均可以可靠工作。文中還介紹了在VC60開發(fā)平臺上，運用MSCOMM控件實現(xiàn)串口通信的方法。本系統(tǒng)界面友好，使用方便，具有可移植性和擴充性，符合數(shù)控加工的最新發(fā)展方向。

簡介：多面體類零件在汽車、農(nóng)用機械等設(shè)備中經(jīng)常用到。多面體加工一般是用刨削或銑削的方式，但由于存在分度操作，切削不連續(xù)，所以用這兩種加工方式就有效率低等不足，不適于大批量生產(chǎn)。傳統(tǒng)的車床，由于只有工件作旋轉(zhuǎn)運動，刀具作進給運動，其刀刃在工件上的軌跡只能是圓或螺旋線，所以不能用于加工多面體。本課題所采取的回轉(zhuǎn)車削多面體的方法，給車刀增加一個旋轉(zhuǎn)運動，刀具旋轉(zhuǎn)軸線與工件轉(zhuǎn)動軸線平行，利用合成運動完成各類多面體的表面加工。這種加工方法可以實現(xiàn)多面體加工的自動化和提高加工效率，已逐漸成為一種非常具有競爭力的多面體加工方法。針對回轉(zhuǎn)車削多面體的機床運動配置和調(diào)整環(huán)節(jié)，在采用一把刀具的情況下，建立了切削過程運動學(xué)模型，基于刀刃相對于工件的運動軌跡理論研究和運動仿真，分析參數(shù)變化對成形面形狀的影響?；谶\動合成原理，進行切削速度、加速度分析，為切削過程的動態(tài)特性研究提供了依據(jù)。建立了理論加工誤差關(guān)系式，根據(jù)需加工正多面體尺寸和形狀精度要求，進一步提出提高加工精度的中心距補償方法。分析了切削過程中對切削力有較大影響的刀具前角Γ、后角Α的變化情況，提供了切削力的計算模型，從而為進一步討論該機床的動態(tài)特性提供了理論依據(jù)。最后對回轉(zhuǎn)車削方法在數(shù)控機床的實現(xiàn)作了較為具體的分析。

簡介：傳統(tǒng)的中、低檔數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)上往往采用816位單片機加精插補器，以獲得較高的性價比。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展，高性能的32位CPU已經(jīng)普及，以ARM為代表的32位微處理器速度快、功能強、價格低，完全可以開發(fā)出具有更高性價比的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)。本文旨在研究和設(shè)計一種基于ARM7的嵌入式數(shù)控車床控制系統(tǒng)。本文首先通過對嵌入式技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的全面分析，選擇確定了車床嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺。硬件平臺以ARM7系列微處理器LPC2220為核心，基于可編程邏輯器件CPLD實現(xiàn)精插補器，并配以必要的外圍電路。軟件平臺以源代碼公開的ΜCOSⅡ?qū)崟r操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，開發(fā)系統(tǒng)所需的驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件。規(guī)劃設(shè)計了基于ΜCOSⅡ的車床數(shù)控系統(tǒng)控制任務(wù)劃分以及各任務(wù)模塊間的通訊協(xié)調(diào)機制?？刂迫蝿?wù)劃分為7個主控、液晶顯示、文件系統(tǒng)服務(wù)、數(shù)控程序解釋、速度處理、插補和邏輯控制；利用ΜCOSⅡ提供的郵箱、信號量等服務(wù)機制，有效實現(xiàn)了任務(wù)與任務(wù)、任務(wù)與中斷之間的通信與同步。此外，本文還研究了系統(tǒng)程序解釋的實現(xiàn)方法。首先，基于有限狀態(tài)機（DFA）的分析策略構(gòu)造了數(shù)控程序解釋的詞法分析器，把程序的字符流轉(zhuǎn)換為內(nèi)部標(biāo)記流，然后對程序進行語法和語義分析，最后翻譯成速度處理和邏輯控制所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。重點分析了子程序調(diào)用和返回的機制及其實現(xiàn)方法。最后，介紹了系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)工具和調(diào)試方法。軟硬件測試表明，該嵌入式車床數(shù)控系統(tǒng)可滿足預(yù)期目標(biāo)。

簡介：數(shù)控立式車床是一種性能優(yōu)良，工藝范圍廣泛，生產(chǎn)效率高的粗精加工設(shè)備。本文針對CD5116立式車床的結(jié)構(gòu)特點，經(jīng)過技術(shù)上和經(jīng)濟上的可行性分析，提出了利用FANUCOITD數(shù)控系統(tǒng)對機床進行數(shù)控化改造的方案，對機床主傳動系統(tǒng)的全數(shù)字直流調(diào)速改造、X、Z向進給系統(tǒng)的數(shù)控化改造以及數(shù)控電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試三方面的內(nèi)容進行了具體實現(xiàn)首先，在充分理解機床結(jié)構(gòu)及所要達到的性能基礎(chǔ)上，根據(jù)實際需求，初步確定樣機的技術(shù)參數(shù)；同時通過對比進行數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機等外購件的選擇；并制訂整體的結(jié)構(gòu)方案。其次，根據(jù)整體結(jié)構(gòu)方案進行主傳動系統(tǒng)調(diào)速方案和電機的選擇、主傳動路線的設(shè)計、全數(shù)字直流調(diào)速改造以及為了實現(xiàn)車削螺紋和恒線速切削的功能進行的主軸編碼器的安裝；X、Z向伺服進給系統(tǒng)控制方式的選擇計算、機械部分改造方案的確定以及滾珠絲杠副及伺服電機的參數(shù)計算和選擇。最后，進行數(shù)控電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要包括數(shù)控系統(tǒng)的改造方案確定，數(shù)控電氣控制系統(tǒng)的組成及連接、數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)試及基本參數(shù)的設(shè)定。機床改造后，除可以滿足普通端面和外圓的切削外，還可以加工出普通立車無法加工的復(fù)雜曲面類零件，大大擴大了機床的加工范圍，同時在生產(chǎn)效率和加工精度及降低成本方面也有顯著提高，完全達到了改造的目的。

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簡介：蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文現(xiàn)場端面車床刀架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究姓名儲呈國申請學(xué)位級別碩士專業(yè)機械制造及其自動化指導(dǎo)教師謝黎明20090425ABSTRACTREMANUFACTURINGTECHNOLOGYISANEMERGINGREPAIRTECHN0109YWHICHAPPEAREDINTHEWORLDRECENTLYTHERESURFACINGWELDINGTECHNIQUEHASBEENUSEDINTHEFIELDRELAIRINGFORNANGESEALINGFACEONLARGESIZEDPRESSUREVESSELSTHEPAPERINTRODUCEDTWOKINDSOFTHEINVALIDATIONFORMSATFLANGESEALINGFACEONLARGE_SIZEDPRESSUREVESSELSATTHESAMETIME，CORRESPONDINGREPAIRMETHODSWEREPUTFORWARD，INCLUDINGRESURFACINGWELDINGANDFOLLOWINGMACHINGINORDERTOPROCESSNANGESEALINGFACEON1ARGESIZEDPRESSUREVESSELS，WEDESIGNEDTHELATHEFORFACEFUTTINGONTHESPOTBECAUSEOFPROCESSINGONSPOT，THELATHEMUSTHAVEPROPERTIESOFLOWEFMASS，HIGHERRIGIDITY，PRECISEMACHINGHENCE，IAPPLIEDFEMANDOPTIMIZATIONTOTHELATHEFORFACECUTTINGONTHESPOTFIRSTLYTHESTATICANALYSESWEREAPPLIEDONTHESWINGARM，SPINDLEANDWHOLEENTITYGETTHENODALDISPLACEMENTANDSTRESSOFTHEMTHENTHEWORSEPARTSOTSTRUCTUREWEREFOUNDFIVEDIFFERENTSTRUCTURESWEREGIVEN，USETHESTATICANAIYSETOFINDTHERATIONALSTRUCTURESECONDLY，THEMODALANALYSESWEREAPPLIEDONTHESWINGARM，SPINDLEASARESULT，THESTABLEFREQUENCYANDCORRESPONDINGOSCILLATINGMODEHAVEBEENGOTTHIRDLY，THEHARMONICRESPONSEANALYSESWEREAPPLIEDONTHESWINGARM，SPLNDLETHERESPONSECURVESOFTHEAMPLITUDEFORFREQUENCEINTHEDETERMINEDCONDITIONWEREOBTAINEDATLAST，IBUILDEDTHESWINGAMINPARAMETERWAY，SETTHEMAINDIMENSIONASDESIGNVARIABLE，SETTHENODALDISPLACEMENTANDSTRESSASSTATEVARIABLEANDSETTHEWH01EVOLUMEASOBIECTIVEVA“ABLEINANSYSBYFEMANDOPTIMIZATION，IGOTTHESTRUCTUREWITHLOWESTWEIGHT，WHICHDISPLACEMENTWASBETWEENO02～005MMKEYWORDSREMANUFACTURING；LATHEFORFACECUTTINGONTHESPOT；FEM；OPTIMUMDESIGN；ANSYSII

簡介：重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文PCMI1新型數(shù)控車床系統(tǒng)的研制姓名劉傳剛申請學(xué)位級別碩士專業(yè)機械制造指導(dǎo)教師蔣和生19990401重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文I氣MI1新型敷控車床系統(tǒng)的研制ABSTRACTANEWTYPEOFMANMACHINEINTEGRATEDNCLATHESYSTEMBASEDONPERSONALCOMPUTERPCWASDISCUSSEDINTHISDISSERTATIONGENERALPROJECT，HARDWARECONFIGNMTION，SOFTWAREDESIGNANDEXPERIMENTALTESTSAREINTRODUCEDINDETAILSOMENEWTHEORYOFNCAREPUTFORWARDINTHISTHESIS，F(xiàn)OREXAMPLE，SEGMENTALACCELERATIONANDDECELERATIONCONTROLOFSTEPMOTORCIRCLEINTERPOLATIONFORMULATIONOFDIFFERENTPULSESCALAROFXANDZAXISDIMINISHMENTOFERRORANDSPEEDUP／SPEEDDOWNCONTROLOFSPIRALINTERPOLATIONACOMPLETEDSOFTWARECONTROLSYSTEMISDESIGNEDINTHISPAPERAIMINGAT也EABOUNDINGFUNCTIONOFTHISSYSTEM，SUCHASMANUALINTERFERENCE，AUTOMACHINE，SIMULATINGDISPLAYREALTIMERESPONSEOFRATIOCHANGEANDMANUAL／MECHANIZINGMACHINING，ETCPCMI1ISANEWTYPEOFNCLATHESYSTEM，WHICHISDEVELOPEDINTHISDISSERTATION，ANDITHASPASSEDEXPERIMENTALTESTS砸SSYSTEMHASWIDERANGEOFUTILITYANDGOODPROSPECTANDITISVALUABLEOFPOPULARIZINGANDAPPLYINGKEYWORDPCNCMANMACHINEINTEGRATIONPCMI第2賈菇74頁

簡介：車床是現(xiàn)代制造業(yè)的重要裝備之一常作為機床教學(xué)的典型對象。在傳統(tǒng)的教學(xué)中通常僅僅采用掛圖、視頻等形式輔助教學(xué)難以表達清楚車床內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)及傳動原理。隨著計算機圖形學(xué)的發(fā)展虛擬現(xiàn)實成為了一種有效的人機交互技術(shù)并在教育培訓(xùn)等方面獲得廣泛的應(yīng)用。針對傳統(tǒng)機床教學(xué)中存在的問題論文研究了基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的車床結(jié)構(gòu)及功能可視化的關(guān)鍵問題與實現(xiàn)方法并開發(fā)了車床可視化示教系統(tǒng)主要開展了以下工作1研究了基于幾何造型的建模技術(shù)采用SOLIDWKS2006軟件對車床進行實體建模完成了主軸箱、進給箱、溜板箱等部件及操縱機構(gòu)的幾何建模包括制動操縱機構(gòu)、六級變速操縱機構(gòu)、基本組變速操縱機構(gòu)、增倍組操縱機構(gòu)、光杠與絲杠轉(zhuǎn)換操縱機構(gòu)、縱向與橫向進給操縱機構(gòu)、開合螺母操縱機構(gòu)等。2采用EONSTUDIO平臺研究車床三維幾何模型的真實感建模與模型顯隱及透明化控制等結(jié)構(gòu)可視化關(guān)鍵技術(shù)研究了車床功能可視化的關(guān)鍵問題。以六級變速機構(gòu)為例詳細(xì)討論了一種基于關(guān)鍵幀及插補算法的運動仿真技術(shù)。論文完成了車床操縱機構(gòu)的功能可視化建模與運動仿真。3研究了車床結(jié)構(gòu)及功能可視化系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)方法包括模型顯隱控制、比例縮放控制、視角控制、運動仿真控制等。在VC60和EONSTUDIO50平臺上成功開發(fā)了車床結(jié)構(gòu)及功能可視化示教系統(tǒng)。采用DIV與CSS交互式網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)文字縮放與知識點的層次顯示以及圖形、動畫等資源的縮放顯示。此外利用微軟ACCESS數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成了整個示教系統(tǒng)的網(wǎng)頁、圖片、動畫、視頻及三維模型等資源的管理。4編寫了車床構(gòu)造及車削加工工藝教材實現(xiàn)了可視化示教系統(tǒng)與教材的配套使用。為學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)提供了生動、逼真的學(xué)習(xí)條件激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情降低了教師授課的難度提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果。

簡介：傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)采用封閉式控制結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的封閉性一方面使得對系統(tǒng)功能的修改、擴充十分困難，機床制造商和最終用戶難以將自己的專門技術(shù)和工藝經(jīng)驗集成到CNC控制系統(tǒng)中；另一方面也使CNC控制器制造商不能迅速、有效地根據(jù)市場需求來構(gòu)建數(shù)控系統(tǒng)。解決上述問題的方法是建立具有開放式體系結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。本文通過對國內(nèi)外開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究，分析比較了幾種開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，最終確定了采用“NC嵌入PC”的方式來構(gòu)造該數(shù)控系統(tǒng)。在硬件設(shè)計上，充分利用了PC機的固有硬件資源，結(jié)合運動控制卡，建立了開放式CNC系統(tǒng)的硬件資源。在軟件設(shè)計上，利用WINDOWS2000平臺，以VISUALC為開發(fā)工具，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，以實現(xiàn)軟件的DIY，也體現(xiàn)了開放式體系結(jié)構(gòu)的基本思想。文章通過剖析了開放式數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)以及硬件組成，確定了本數(shù)控系統(tǒng)得總體框架結(jié)構(gòu)，同時，闡述了運動控制器、變頻器和交流伺服系統(tǒng)的系列問題。然后再對WINDOWS2000操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度性機制和實時性進行研究，確定了本數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)以及提出本課題所需要解決的問題。在此基礎(chǔ)上，筆者完成了開發(fā)工具的選擇，選擇面向?qū)ο蟮腣C軟件和三維圖形平臺OPENGL；系統(tǒng)軟件設(shè)計，包括人機交互界面的設(shè)計、控制軟件的設(shè)計、代碼翻譯、主軸變頻器通訊和刀具補償庫的建立等；利用了OPENGL完成系統(tǒng)的三維動態(tài)仿真。本文在調(diào)試部分中，文章首先介紹了調(diào)試環(huán)境和目的，從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)進行了調(diào)試，并分析了調(diào)試結(jié)果。最后文章結(jié)合開發(fā)實踐，系統(tǒng)討論了開放式數(shù)控系統(tǒng)的特點及發(fā)展方向，并指出了系統(tǒng)需要進一步改進的部分。

簡介：開放式數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)今數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。本文著重對WINDOWS2000下的車床數(shù)控系統(tǒng)進行了研究與軟件設(shè)計。采用工控機運動控制器的硬件結(jié)構(gòu)形式，系統(tǒng)的軟件分為上位機控制軟件和運動控制器驅(qū)動軟件兩部分。針對車床系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)和主要問題，本文在以下幾個方面進行了詳細(xì)的研究和探討在分析了車床的加工特性和現(xiàn)有幾種典型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于車床系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊劃分，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向和控制過程進行了詳細(xì)研究。設(shè)計了一種適用于NC程序的編譯過程和存儲結(jié)構(gòu)。將編譯過程劃分為詞法分析、語法分析、數(shù)據(jù)提取、調(diào)用處理、循環(huán)處理五部分，實現(xiàn)了NC程序中的復(fù)雜加工功能。把大量復(fù)雜的運算放在預(yù)處理階段，采用一種靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對加工信息進行存儲，解決了NC代碼的多樣性問題。利用三角片離散方法建立了零件的三維模型，設(shè)計了一種簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對零件幾何信息進行存儲。采用逐點比較法預(yù)先生成刀具軌跡，將零件信息的更新與圖形的顯示獨立開，在動態(tài)遍歷軌跡的過程中，結(jié)合OPENGL技術(shù)和WINDOWS定時器，實現(xiàn)了車削過程的三維圖形仿真。深入研究了運動控制器主控芯片MCX312的特性，設(shè)計了其驅(qū)動程序的層次化結(jié)構(gòu)模型。詳細(xì)分析了WINDOWS2000操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和IO處理機制，開發(fā)出了運動控制器的內(nèi)核模式驅(qū)動部分，并最終實現(xiàn)了不同級別的驅(qū)動函數(shù)。設(shè)計了一種簡易的自動控制線程模型。實現(xiàn)了手動控制、刀具回零、參數(shù)配置等功能模塊。結(jié)合系統(tǒng)運行實例，說明了本系統(tǒng)的工作過程。