PC内嵌NC型开放式数控车床软件的研究与开发

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现代制造业的快速发展过程中,传统数控系统的很多缺点如兼容性差、功能方面不易扩展、人机界面相对固定等日益明显,并且因传统数控系统自身的封闭性而无法利用计算机技术发展的最新发展成果,严重地阻碍了数控技术的发展。开放式数控系统的提出适应了现代技术不断发展的需要,其研究目的是解决市场变化频繁的需求与控制系统专一、框架结构固定之间的矛盾,从而建立一个统一的可重构的系统平台,极大地增强数控控制系统的柔性和适应性。 本文以型号为CK0625的车床改造作为背景,系统、深入地研究了构建基于PC机上的开放式数控系统的技术和方法。在比较了各种开放式数控系统的体系结构的优缺点之后,确定了将开发基于PC+运动控制卡的硬件结构平台上的开放式数控系统作为本次课题的方案。 本文通过对数控系统各功能模块进行详细的分析基础上,利用面向对象的编程思想对各功能模块进行了模块化封装,并且封装的各个模块也可以直接应用于其他类似系统的开发。 本数控系统硬件由工控机、GT-200SV运动控制卡、伺服驱动器、伺服电机、编码器、变频器等组成。数控系统软件由NC代码读取校验模块、手动编程模块、动态仿真模块、实时显示模块、自动加工模块等,文中详细讲述了各个模块的实现方法及程序流程。 另外,本文利用OPENGL技术实现了一个加工过程的三维动态仿真系统。 最后,对本文的研究工作进行了总结,并对开放式数控系统的发展做了展望。 本课题所研究的在基于“PC+运动控制卡”硬件平台上构建开放式数控系统的设计和实现方法,为开发基于PC机的开放式数控系统提供了理论和实验的经验,为进一步形成我们自己的开放式数控系统产品并紧跟世界先进制造技术的发展打下了良好的基础。
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