小型加工中心控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、加工中心是對所有加載了換刀裝置的數(shù)控機(jī)床的統(tǒng)稱。與普通數(shù)控機(jī)床相比，加工中心除了能夠完成削、銑、鉆、攻絲等基本工藝外，還能實現(xiàn)自動換刀，功能齊全，效率很高。但加工中心通常體積很大，大多只為大型機(jī)械加工企業(yè)所用，為了使加工中心能夠有更大的受眾群體，本課題從軟件硬件兩方面著手設(shè)計小型化的加工中心控制系統(tǒng)。
　　本文首先介紹了國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對小型加工中心的用戶市場需求和技術(shù)需求進(jìn)行了分析，然后通過對比研究市場已有的

2、控制方案，結(jié)合用戶需求和當(dāng)前技術(shù)條件提出了一種新的小型加工中心控制系統(tǒng)設(shè)計方案：工控PC機(jī)通過控制系統(tǒng)軟件LinuxCNC+多軸運動控制卡的方式控制機(jī)床運動。
　　LinuxCNC基于 Linux平臺設(shè)計，是一款功能十分強(qiáng)大的控制系統(tǒng)軟件。LinuxCNC是個模塊化軟件，主要由控制模塊和管理模塊兩部分構(gòu)成?？刂颇K主要負(fù)責(zé)對用戶輸入的加工程序進(jìn)行相關(guān)運動學(xué)處理，包括加工代碼解析、插補(bǔ)運算、刀具補(bǔ)償?shù)?，該模塊由任務(wù)調(diào)度控制器、運動控

3、制器和 I/O控制器三個子模塊組成，課題從功能和源碼結(jié)構(gòu)上對這三個子模塊的工作機(jī)制進(jìn)行了研究，并通過修改源碼實現(xiàn)了新的功能設(shè)計。管理模塊由配置文件和圖形用戶界面組成，負(fù)責(zé)接收用戶的指令并將指令傳遞給控制模塊，同時將機(jī)床反饋的故障報錯和狀態(tài)信息提交給用戶處理。課題針對具體硬件進(jìn)行了配置文件的設(shè)置，并在充分了解用戶需求后設(shè)計了更人性化的操作界面。
　　控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計時，課題首先在對比了幾種LinuxCNC提供的HAL層驅(qū)動模塊功