基于ARM+FPGA的电火花小孔机床数控系统设计

针对现阶段电火花小孔加工数控系统兼容性差、实时性低、模块冗余的缺点,设计开发了一款基于嵌入式ARM+FPGA架构的电火花小孔加工数控系统。将上位机的功能合理划分成多个功能模块,设计成不同的软件进程,并合理分配CPU资源,提高系统可靠性和实时性。上位机使用RS485总线直接与伺服驱动器通信,并直接计算出电机控制指令,通过工业以太网传输至FPGA输出脉冲信号控制电机和硬件设备,形成软数控系统。通过电火花小孔加工和电火花铣削试验表明,设计的软数控系统稳定可靠,加工效果良好。

采用无线通信技术的新型数控系统

移动通信技术和智能掌上设备的飞速发展及其在其他领域的广泛应用,必将对制造模式产生深刻的影响,为数字化制造带来重大的机遇和挑战。本文根据“基于移动通信技术的人机协同车间数字化制造模式”的要求,提出一种采用无线通信技术的新型数控系统。新型数控系统由两部分构成:一部分是可移动的掌上控制器,我们称其为数控PDA;另一部分则安装于机床上,称为嵌入式机床控制器。两部分之间通过Wi-Fi(802.11x)或蓝牙(Bluetooth)实现通信。在这种模式下,现今的数控系统中的很大一部分功能将被转移到数控PDA上。而机床控制器则主要执行实时运动控制和PLC功能。这种新型数控是真正的嵌入式系统,大大降低了数控系统的体积和成本。新型数控系统的最大优势是能够方便地实现设备级的无线联网;同时,通过数控PDA也彻底改变了数控机床的操作模式,把以机器为中心改变为以人为中心,并实现一人多机操作。本文重点对新型数控的体系结构以及通信机制及其实现进行探讨。

TwinCAT技术在开放式数控系统中的应用研究

开放式数控系统相比于传统的数控系统具有互换性、可移植性、可扩展性等特点,解决了传统数控系统封闭性的问题,能较好地适应现代制造业中小批量生产的需求。基于Twin CAT3技术搭建了开放式数控系统平台,并对平台上下位机进行开发,主要包括:模块选择、译码、插补、伺服驱动和网络通信等模块,很好地控制了平台的稳定性,并且平台具有通用接口能力。利用此平台进行了各类数控系统插补算法实现,并对直线、圆弧、NURBS曲线和刀具补偿等功能进行加工验证。

现场总线在机械加工自动化中的应用

本文论述现场总线产生的背景 ,介绍了CAN现场总线的特点 。

数控技术和机床数控化改造

研究了我国数控技术和数控机床的现状和发展趋势,提出了我国机床数控化改造的对策。