数控加工中心误差G代码补偿技术

提出了数控加工中心误差的G代码补偿方法 .应用刚体运动学理论和齐次坐标变换技术建立了多轴数控加工中心空间误差的通用模型 ,把加工中心刀具相对工件的终端误差表示为各个误差源和刀具位置的函数 .给出了全部运动误差参数的激光干涉仪识别方法 .提出了数控加工中心三种基本运动的误差补偿算法 .在立式加工中心上进行了该方法的实验 ,结果表明引入误差补偿后使加工中心的系统误差减小 80 %～ 90 % .

开放式数控系统中的软件PLC技术研究

讨论开放式数控系统中嵌入式软件PLC子系统的实现方法 ,给出了一个软件PLC的结构模型 ,对PLC的梯形图程序编程环境、梯形图程序与语言程序的相互转换、PLC程序执行等软件部件的设计和开发进行了详细研究 。

STEP-NC数控加工程序解析方法的研究与实践

阐述了STEP-NC的信息模型以及AP238程序文件的数据格式,运用面向对象的方法实现了EXPRESS语言到PYTHON语言的映射,利用PYTHON语言的高级数据结构类型以及其强大的字符串处理功能完成了AP238文件的解析,并根据STEP-NC的信息层次关系建立了以project(project工程,AP238文件的执行切入点)为根节点的树形数据结构.所开发的软件模块实现了信息的提取和显示,为后续的数据处理以及刀位轨迹的生成奠定了基础.

基于COM技术和OPC规范的开放式结构数控系统研究

对 COM技术和 OPC规范进行简要介绍后 ,指出基于 COM技术 /OPC规范的开放式数控系统的优势所在。提出了开放式结构数控系统的层次模型和工作流程 ,并以此为基础 ,研究了一个实例系统的软硬件结构。该实例的硬件采用自行开发的 DSP运动控制卡 ,软件采用 COM技术 ,硬件驱动程序符合

数控系统以太网接口技术的研究

分析了数控系统对现场总线接口要求,列举了国内外总线型数控系统常见组建方案及其优缺点,通过构建一种基于广播帧同步的以太网新的组建方案提出了一种数控系统通讯协议——EtherCNC,结合伺服本身结构特点提出伺服驱动系统电流环同步校正原理,为解决伺服驱动器控制周期与网络通讯周期不匹配问题提出了位置控制指令细分技术,最后,通过网络同步性测试实验检验了总线同步性能。实验和应用证实本方案有效可行。

基于华中高性能数控的STEP-NC系统的研究

阐述了ISO6983协议的局限性,探讨了STEP-NC对于现代制造技术以及先进制造模式的影响,介绍了STEP-NC的概念及其主要内容,并提出了在以具有自主知识产权的华中高性能Linux数控系统平台的基础上实现STEP-NC系统的初步技术方案。

基于线程局部存储技术的多通道数控系统仿真

在多实例多线程情况下,ActiveX组件的不同实例共享同一全局数据缓冲区,在改造集成面向过程开发的传统代码时必须修改代码以消除全部全局变量。针对该情况,使用线程局部存储技术实现全局变量的局部化,采用具有大量全局变量的实体仿真代码实现ActiveX封装。该技术已成功应用于基于工业以太网的多通道数控系统中。

数控系统现场总线精确时钟同步技术

结合自主开发的现场总线NCUC-bus协议,对与加工精度密切相关的现场总线时间同步技术进行了研究,并通过与现场总线上广泛实施的IEEE 1588精确时间同步协议的对比分析,论证了文章提出的同步策略的可行性和实用性。利用自行研制的主从站单元组建了实验系统,完成了时间同步精度的测试。实验结果表明,采用了NCUC-bus现场总线时间同步精度小于100ns,能够很好地满足现场工业控制的要求。

基于自动检测与机械手的全自动锯片磨削数控系统

文章详细介绍了在数控锯片磨削加工系统中,采用毛坯供给机械手和电感式位移传感器,实现对毛坯上下料,毛坯与成品尺寸检测以及锯片磨削加工等磨削全过程的自动控制方法。其特点在于将磨削过程、毛坯供给与检测三个过程独立开来,使得本文开发的全自动锯片磨削系统,实现在锯片磨削加工同时,一边用机械手来上下料和锯片尺寸的检测,不仅提高了自动化水平,而且有效地重叠了磨削加工时间和毛坯准备时间,显著提高了生产效率。

开放式数控系统中组件重用技术研究

介绍了组件重用技术在开放式数控系统中的应用,提出建立数控系统软件组件库,详细论述了组件分类技术和检索技术,并提出了以组件库技术为基础建立开放式数控系统开发平台的方案,用户可利用该平台从组件库中提取组件以构造所需的数控系统。

基于现场总线的开放式数控系统体系结构研究

结合现场总线的特点和开放式系统的要求 ,提出了一种基于现场总线的开放式CNC系统的体系结构 ,并把该体系结构划分为应用层、功能层和设备层三个层次 ,对每一层的功能进行了系统的分析和描述 .在实现方法上 ,采用基于COM /DCOM技术的OPC规范的软件方法 ,实现了数控系统的软件模块的重用与扩充 ;采用Profibus现场总线实现了数控系统的硬件模块的互操作与互换 。

网络化控制系统的科学问题与应用展望

作为在串行网络上实现反馈控制回路的控制系统,网络化控制系统减少了系统布线,增加了系统的柔性,提高了系统的可诊断性和可维护性.在综述网络化控制系统研究现状与进展的基础上,对网络化控制系统所涉及的科学问题和应用领域进行了深入分析,并对网络化控制系统的未来发展作了展望.

多轴数控机床几何误差的软件补偿技术

论述了在“华中Ｉ型”数控系统中开发的数控机床几何误差的软件补偿技术。分析了各轴的误差元通过运动链传播的建摸问题和其对切削刀具在机床工作空间中的姿态误差的影响；建立了机床结构的每个误差元和切削刀具相对工件位置误差相联系的通用数学模型；采用激光干涉仪直接测量的方法来获取误差模型中各个误差元参数，提出了一种测量机床运动部件滚摆角的新方法；测量点的误差参数被存储在计算机内，在测量点之间采用线性插值来获得补偿点的误差参数。数控系统每８ｍｓ中断一次，读取与补偿点相关的位移和转动误差参数以及刀具的参数，利用误差模型计算刀具相对工件的误差在各个运动轴上的误差分量，该误差分量被数控系统叠加到各运动轴的指令位移上，使各个运动轴产生附加的运动，从而实现数控机床几何误差的软件补偿。对比试验表明该补偿技术能使数控机床的几何误差减小７０％。

基于现场总线的数控系统通信环节时间特性分析

分析了传统的封闭数控系统的局限性,并结合现场总线的特点和开放式数控系统的要求,提出了基于现场总线的开放式数控系统的结构。由于通信环节响应时间决定了现场总线控制系统的性能,因此详细分析了基于现场总线的数控系统通信环节的时间特性,并给出了系统响应时间测试方法及实验结果,为基于现场总线的数控系统的研究与开发提供了理论依据和实验数据。

面向开放式数控系统平台的NC代码解释器开发

介绍了一种面向开放式数控平台NC代码解释器的新型开发方法。这种方法在NC代码解释器中引入编译技术,使用编译工具LEX与YACC构造解释器的词法分析与语法分析模块,并引入动态链接库技术开发专用的G指令函数动态链接库,从而使得所开发的NC代码解释器具有功能可扩充、代码可重用、易于二次开发等特点。

贝叶斯理论的可靠性评估方法及在数控系统评估中的运用

数控系统故障概率符合威布尔分布,如果以威布尔分布来构造似然函数,运用Bayes方法进行可靠性估计,将涉及大量的积分运算,并且不便于选择合适的先验分布。为了减小计算工作量和提高评估效率,将威布尔分布转化为指数分布,并取倒伽玛分布为先验分布;采用先验矩的方法估计先验分布的超参数;利用伽玛函数性质进行指数分布参数的估计,并转化为威布尔分布特征寿命参数的点估计和区间估计,进一步推导计算其他可靠性指标。给出数字实例,证明该方法可行。

嵌入式数控机床位置精度评定及误差补偿系统

提出一种低成本基于步距规的误差补偿系统 ,该系统可以实现普通精度级数控机床位置精度评定 ,并通过软件自动修改误差补偿表 ,使机床精度得以强化 .运用该系统可使机床各轴定位精度从 0 .15 0～ 0 .4 0 0mm升级到 0 .0 30～ 0 .0 5 0mm ,螺距反向间隙从 0 .0 2 0～ 0 .0 4 0mm升级到 0 .0 0 5～ 0 .0 0

基于以太网的数控系统实时通信和时间同步

为实现基于以太网的数控系统运动控制层的实时通信和精确时间同步,对避免时间片冲突的实时通信算法和基于精确时间协议的同步算法进行了优化处理。为提高处理效率,在实时通信的同时进行时间同步,并对实时通信和时间同步的报文结构进行了融合和简化处理。在以太网帧中,增加了时间域来存放时间信息,将报文分为同步报文、跟随报文和从站报文三类。采用时间片配置方法,配置了实验参数,保证了通信的实时性和时间同步的精度,满足了数控系统的需求。

数控机床误差的激光干涉仪自动瞄准测量及补偿技术研究

开发了用于数控机床空间误差测量的激光干涉仪自动瞄准系统。该系统实现了机床多轴联动、而激光束的方向发生连续改变时空间曲线轨迹定位误差的测量。提出了通过一次对光实现数控机床整个空间定位误差的直接测量方法。采用网格方法储存测量误差,用有限元法实现补偿误差的预报。在立式数控加工中心上进行了误差的测量和补偿试验,结果表明所提出的误差测量方法精度高、速度快,误差补偿效果明显。

计算机数控系统的并行处理

为了系统地提高分布式多处理器数控系统的实时处理性能,从系统角度研究了数控系统核心任务的并行处理。设计了基于缓冲区队列同步的管道流并行处理和基于栅栏消息传递的主从站之间的同步算法,建立了并行处理的评价模型,并进行了实例说明与评价分析。通过模型分析,给出了影响系统并行处理性能的几个主要因素。结果表明,数控系统中采用并行处理,并在系统设计时通过模型进行系统评价和分析,能够为系统的设计和优化提供参考,达到提高分布式多处理器数控系统实时处理性能的目的。