数控系统的合理性和可靠性是保证机床加工精度和稳定性的前提,快速成形是一种基于离散/堆积成型的快速制造工艺,对数控系统体系结构和软件有着特殊的要求.剖析了快速成形的工艺特点,提出以国产新型MCT运动控制器为控制系统核心、工业控制机为系统支撑单元的双CPU开放式数控系统,并介绍了该数控系统的功能和硬件、软件实现方法.通过该数控系统在快速成形机上的应用证明,该系统满足了快速成形技术对数控系统的要求.

本文介绍了嵌入式WindowsCE系统在数控加工应用领域的平台定制，提出了在WindowsCE下的嵌入式数控加工系统的软件架构．探讨了嵌入式数控软件主要功能模块及其关键实现技术。

通过实践与深入研究，本文提出了利用ＰＬＣ控制步进电机实现数控系统点位控制功能的有关见解与方法，介绍了控制系统研制中需要认识与解决的问题，给出了控制系统方案及软硬件结构的设计思路，对于工业企业实现相关机床改造具有较高的应用与参考价值。

在国家政策引导下,制造业正在进行转型升级改造,以实现数字化、网络化、智能化生产管理,达到减少劳动力、降低生产成本、提高产品质量等目的。在转型升级改造中,桁架机械手广泛应用于加工集成产线或单机上下料中以代替传统人工上下料方式。桁架机械手控制单元普遍采用外置,通过IO点方式与主机进行互联通信,这种方式稳定性差、成本高、连线调试和维护繁琐。提出一种基于数控系统的并行控制器PEXC,并开发内置数控系统桁架机械手并行控制模块。采用KBSS总线通信方式,并行控制机床加工和机械手上下料,解决连线、调试、维护繁琐,系统稳定性差,成本高等问题。所开发的桁架机械手控制模块已在实际应用中取得非常满意的效果。

针对复合材料内腔钻孔加工过程中因人工钻孔引起的孔位置精度差、效率低等问题,设计了一套五轴联动机床闭环控制系统。在该系统软硬件设计过程中充分考虑了加工稳定性、可靠性、精确性。结合工件加工位置和机床结构,以数控系统为控制核心,在PC端精度补偿系统、数控位置指令、伺服控制系统共同作用下实现闭环控制自动补偿定位误差,并保证加工精度。通过试验对钻孔过程中定位精度进行验证,结果表明:钻孔质量和加工效率满足复合材料内腔钻孔加工要求,该系统具有一定的实际应用价值。

针对航空发动机涡轮轴-轴盘对接装配过程中因人工操作引起的对接点位置精度低、装配稳定性差以及效率低等问题,设计一套集测量、调姿、装配于一体的闭环控制系统。利用高精度测量探头对涡轮轴与轴盘内外表面位置进行测量。通过空间几何和坐标转换原理对涡轮轴和轴盘的姿态分别进行调整,保证涡轮轴面和轴盘轴面处于同一平面、涡轮轴轴心和轴盘轴心共线。针对测量过程中存在的误差,将装配过程中运动轴伺服参数实时反馈至PC端,利用PC端与控制器全闭环实现装配过程位置的检测和调整;调姿装配结束后,利用高精度传感器测量涡轮轴与轴盘对接处缝隙值并与目标值对比,以保证装配精度。通过试验对测量、调姿、装配过程进行验证,得到装配缝隙值小于2 mm。试验结果表明:涡轮轴与轴盘表面位置测量准确度高,对接装配过程稳定性强,测量装配精...

针对预浸布带缠绕成型工艺的要求,在传统卧式数控车床基础上设计了一种新型数控布带缠绕机。根据缠绕工艺要求,研究数控布带缠绕机的机械结构;基于华中8型数控系统设计了驱动控制系统;结合三菱PLC、触摸屏等开发了车间现场交互控制系统;构建了上位机采集监测系统,采用FTP协议实现了上位机与数控系统间G代码文件的上传下载;利用Modbus协议实现了PLC状态数据的实时采集。通过运行测试,验证了该系统加工效率高、扩展性能好,具有较高工程应用价值。

为了提高空调冷凝器折弯机多轴伺服驱动系统的稳定性和经济性,提出一种基于现场可编程门整列(FPGA)的多轴伺服驱动系统接口电路设计方案。通过FPGA实现了一种可支持8轴的脉冲多模式发送接口电路,可以适配伺服驱动器,对原有的空调冷凝器折弯机数控系统进行升级。采用硬件描述语言(Verilog HDL),在Quartus prim集成开发环境下,在Intel Cyclone10LP的FPGA硬件平台上进行验证。实验结果证明,接口电路能够稳定输出,达到空调冷凝器折弯机多轴数控系统的要求。

针对电火花加工数控系统软件需要频繁进行大量数据双向传递的情况,进行了数据流控制技术研究。建立了软件的五层架构模型,明确了数据流的整体控制框架。确定了数据流的分类和走向,采用功能细分的管理模式,保证了数据流服务的清晰性。建立了数据流控制模型,确立了数据流控制的具体方式。应用研究成果开发了数控系统软件,并进行了生产加工,结果表明其能够准确、高效地对数据流进行控制,具有较强的实际应用价值。

通过西门子数控系统测量功能的开发,使配置西门子数控系统设备具备了先进的、实用的测量功能。经过在实际生产中的应用,大大地提高了设备的利用率和测量准确性,减轻了操作者的劳动强度。