慢走丝线切割机床数控系统的设计与开发
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摘要
慢走丝线切割加工作为一种特种加工技术,在高精度模具制造、成形刀具加工、难加工材料和精密复杂零件的加工中占有重要地位。数控系统作为慢走丝线切割机床的核心部分,其性能直接决定了机床的加工性能。
本文通过与企业合作的数控慢走丝线切割机床的开发项目,对慢走丝机床的数控系统进行了研究和设计。本文的主要研究内容如下：
(1)根据慢走丝线切割机床的功能要求,按照“IPC+运动控制卡的”结构模式,完成了慢走丝数控线切割机床控制系统的总体设计方案。确定了数控系统的硬件总体框架,选择了Clipper运动控制卡、IPC工控机、松下伺服系统等设备完成了硬件平台的搭建。
(2)基于Windows操作系统,利用VC++6.0作为开发工具,按照模块化的设计思路完成了上位机软件的开发,建立了便于用户操作的人机交互界面。通过编制的通讯程序,完成了与下位机Clipper运动控制卡和脉冲电源之间的信息通讯,实现了对机床的实时控制。
(3)按照慢走丝机床的功能要求对上位机软件进行相应的功能模块设计,实现了文件管理功能、加工仿真功能等。完成了NC编译器的设计,实现了上位机软件和运动控制卡之间的加工信息传递工作。并利用Microsoft Access创建了机床参数数据库,通过ADO对数据库进行操作。
(4)对慢走丝机床的主要运动控制功能进行了研究和设计,实现了短路回退功能、自动定位功能以及自适应进给速度调整功能等。该部分是慢走丝线切割机床的核心技术,它直接反映了机床的自动化水平。
LSWEDM as a special processing technology plays an important role in the field of high-precision mould manufacture, shaped tool machining, hard-machined material and the machine of precise complex part. As the central part of the LSWEDM machine, the performance of the CNC system decides the machine result directly.
Based on cooperation with the enterprise in LSWEDM exploitation, this paper studied and designed the CNC system of LSWEDM. This thesis mainly covers the following four aspects of research work:
(1) According to the function demand of LSWEDM machine and "IPC plus Motion Controller" structural mode, completed the whole design plan of LSWEDM CNC system. The hardware structure of the control system has been established, Clipper Motion Controller, IPC, AC Servo System of Panasonic, etc has been used to build the hardware platform.
(2) Based on Windows operating system, using VC++6.0 as development tool, according to the modular design completed the software development, established a user-friendly interactive operation interface. Through the communication program compiled, achieved information communication with Clipper Motion Controller, pulse power, realized the real-time control of the machine.
(3) According to the function requirements of LSWEDM machine, completed the corresponding function module design, such as File management function, processing and simulation function etc. Completed the NC compiler design, realized processing information transfer between the PC and Clipper Motion Controller. By using Microsoft Access established machine parameter database, the database through ADO to operate.
(4) The main motion control functions of LSWEDM machine has been researched and designed, such as Short circuit back function, auto positioning, adaptive federate function, etc. This partial function is the core technology of LSWEDM, which directly reflects the automatic level of machine.
本文通过与企业合作的数控慢走丝线切割机床的开发项目,对慢走丝机床的数控系统进行了研究和设计。本文的主要研究内容如下：
(1)根据慢走丝线切割机床的功能要求,按照“IPC+运动控制卡的”结构模式,完成了慢走丝数控线切割机床控制系统的总体设计方案。确定了数控系统的硬件总体框架,选择了Clipper运动控制卡、IPC工控机、松下伺服系统等设备完成了硬件平台的搭建。
(2)基于Windows操作系统,利用VC++6.0作为开发工具,按照模块化的设计思路完成了上位机软件的开发,建立了便于用户操作的人机交互界面。通过编制的通讯程序,完成了与下位机Clipper运动控制卡和脉冲电源之间的信息通讯,实现了对机床的实时控制。
(3)按照慢走丝机床的功能要求对上位机软件进行相应的功能模块设计,实现了文件管理功能、加工仿真功能等。完成了NC编译器的设计,实现了上位机软件和运动控制卡之间的加工信息传递工作。并利用Microsoft Access创建了机床参数数据库,通过ADO对数据库进行操作。
(4)对慢走丝机床的主要运动控制功能进行了研究和设计,实现了短路回退功能、自动定位功能以及自适应进给速度调整功能等。该部分是慢走丝线切割机床的核心技术,它直接反映了机床的自动化水平。
LSWEDM as a special processing technology plays an important role in the field of high-precision mould manufacture, shaped tool machining, hard-machined material and the machine of precise complex part. As the central part of the LSWEDM machine, the performance of the CNC system decides the machine result directly.
Based on cooperation with the enterprise in LSWEDM exploitation, this paper studied and designed the CNC system of LSWEDM. This thesis mainly covers the following four aspects of research work:
(1) According to the function demand of LSWEDM machine and "IPC plus Motion Controller" structural mode, completed the whole design plan of LSWEDM CNC system. The hardware structure of the control system has been established, Clipper Motion Controller, IPC, AC Servo System of Panasonic, etc has been used to build the hardware platform.
(2) Based on Windows operating system, using VC++6.0 as development tool, according to the modular design completed the software development, established a user-friendly interactive operation interface. Through the communication program compiled, achieved information communication with Clipper Motion Controller, pulse power, realized the real-time control of the machine.
(3) According to the function requirements of LSWEDM machine, completed the corresponding function module design, such as File management function, processing and simulation function etc. Completed the NC compiler design, realized processing information transfer between the PC and Clipper Motion Controller. By using Microsoft Access established machine parameter database, the database through ADO to operate.
(4) The main motion control functions of LSWEDM machine has been researched and designed, such as Short circuit back function, auto positioning, adaptive federate function, etc. This partial function is the core technology of LSWEDM, which directly reflects the automatic level of machine.
引文
[1]张学仁,高云峰,白基成.低速走丝数控电火花线切割机床的应用.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2008.
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