復雜刀具型面磨床數(shù)控系統(tǒng)預插補模塊研究.pdf

1、機床加工是現(xiàn)代機械制造業(yè)的重要手段之一。在機械加工的各種方法中，磨削加工精度和加工效率高。隨著工業(yè)的發(fā)展，磨削加工應(yīng)用越來越廣泛。而數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。實現(xiàn)加工機床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，是當今的發(fā)展方向，也是國內(nèi)外研究的熱點。
　　數(shù)控加工預插補處理是數(shù)控系統(tǒng)的控制基礎(chǔ)，它決定著數(shù)控系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。因此，數(shù)控預插補處理的研究對于整個數(shù)控加工技術(shù)的研究，有著重大的理論和現(xiàn)實意義。磨床數(shù)控系統(tǒng)預插補處理技

2、術(shù)包括數(shù)控譯碼、刀具補償、速度處理、其他輔助功能實現(xiàn)等。本文主要針對譯碼、刀補、軌跡規(guī)劃等預插補做了研究。
　　本文通過對國內(nèi)外預插補技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的研究，以工控PC機作為上位機，固高GTS系列運動控制器作為下位機構(gòu)建的七軸數(shù)控工具磨床數(shù)控系統(tǒng)為對象，主要研究重點在于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)NC代碼解釋、刀具半徑補償、磨削加工前處理等幾大預插補軟件模塊。
　　首先，針對工具磨床加工復雜刀具型面的特性，討論數(shù)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，以功能模塊為單

3、位，弱化各功能模塊間的耦合，側(cè)重研究模塊自身功能的實現(xiàn);其次，根據(jù)各預插補模塊功能特點，基于Windows操作系統(tǒng)，使用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?，設(shè)計軟件開發(fā)方案，并開發(fā)出了友好的圖形用戶界面;最后著重研究了二維刀具半徑補償技術(shù)，采用方向矢量的概念經(jīng)過數(shù)學幾何計算和算法實現(xiàn)，得到刀心軌跡點坐標，并運用于磨削加工中的對數(shù)曲線刀補。
　　從實例的磨削加工運行結(jié)果來看，本文設(shè)計的預插補處理模塊能夠滿足復雜刀具型面加工的需求。同時，在設(shè)計過程中