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七轴并联机床数控系统的研发
作 者: 秦贞冬
导 师: 叶伯生
学 校: 华中科技大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 并联机床数控系统 运动学算法 控制器 虚轴控制 仿真
分类号: TG659
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 197次
引 用: 2次
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内容摘要
目前,叶片、叶轮等复杂、不规则曲面零件的加工主要依赖进口的五轴联动加工中心来实现;随着数控技术的发展,一种新型的机床——并联数控机床以其多自由度的独特优势加入到复杂、不规则零件的加工队列之中,为制造业发展注入了新的血液。五轴联动加工中心是中国制造业市场不可或缺的,但进口价格昂贵,所以,开发国产并联机床及其数控系统,具有很强的实用性和广阔的市场前景。本文的主要研究内容如下:以哈尔滨量具刃具集团有限责任公司生产的BXK-4027型七轴并联数控机床为参照,分析了并联机床结构、功能要求和控制原理,确定了基于华中数控世纪星平台的数控系统开发方案。通过分析动静平台的空间结构和位姿关系,对并联机床运动学正反解算法进行了研究。并联机构运动学正解是运动学的难点,本文通过数值法中的Newton—Raphson迭代算法实现了正解求解,实用性强。通过分析并联数控系统对零件程序的处理过程,确定了并联机床控制器开发的流程,主要包括两部分:解释器和PLC控制。解释器主要包括程序译码、转台转角分解、代码转换、虚轴粗插补、速度控制、实轴精插补和位控处理等功能。PLC控制主要完成MST辅助功能及非自动状态下实虚轴运动的控制。详细介绍了并联机床数控系统的仿真功能的实现。通过计算机图形学算法,并联机床二维、三维仿真及轨迹仿真得到实现,使并联机床加工过程更直观、形象的显现在用户面前。基于华中数控世纪星数控系统开发平台,对并联机床数控系统功能进行了开发和实现,研制出华中并联机床数控系统。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 绪论 8-17 1.1 课题的来源及研究目的 8-9 1.2 课题的研究背景 9-16 1.3 本文的主要工作 16-17 2 并联机床数控系统的总体方案设计 17-21 2.1 并联数控系统的功能要求和特点 17 2.2 并联数控系统的设计方案 17-20 2.3 本章小结 20-21 3 并联机床运动学研究 21-33 3.1 并联机床的位姿 21-23 3.2 并联机床运动学反解 23-25 3.3 并联机床运动学正解 25-32 3.4 本章小结 32-33 4 并联机床数控系统控制器的设计 33-51 4.1 并联机床数控系统解释器设计 33-45 4.2 并联机床数控系统PLC 模块设计 45-49 4.3 并联机床调试界面 49-50 4.4 本章小结 50-51 5 并联机床数控系统仿真设计 51-61 5.1 并联机床数控系统模拟仿真方案 51-52 5.2 计算机图形变换原理 52-58 5.3 并联机床数控系统仿真的实现 58-60 5.4 本章小结 60-61 6 总结与展望 61-63 6.1 全文总结 61 6.2 研究展望 61-63 致谢 63-64 参考文献 64-67 附录 作者在攻读硕士期间发表的学术论文 67
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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 程序控制机床、数控机床及其加工
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