论文部分内容阅读
随着制造业的快速发展和数控设备的普遍应用,制造行业对掌握数控技术的机电复合型人才需求越来越大。目前大部分高校与培训机构使用的设备为传统封闭式的数控系统,对数控技术人员的培训仅限于CAD/CAM和数控机床操作方面。这为学生对于数控技术原理、数控系统电气结构、数控系统控制方法等知识的学习、体验和应用带来不便。同时封闭式的数控系统更局限了学生创新性思维和创新性实验的可能。这些均限制了培养复合型数控技术人才的可能。本课题采用了开放式数控系统的理念,开发了一款可以用于数控培训、数控课程设计、数控创新实验的数控车床教学平台。硬件系统以固高公司的GTS系列运动控制卡为核心,采用NC嵌入PC的控制方式,实现了主轴电机与进给伺服电机的驱动。软件系统实现了运动控制卡控制、伺服电机运动模式、NC程序译码、循环插补、NURBS曲线拟合与插补仿真等功能。整个数控系统凸显了模块化设计理念,为丰富而全面的数控教学提供了良好的平台。本课题所开发的数控车床教学平台实现了数控培训、数控课程设计、数控创新实验三种类型的数控教学模块。在数控课程设计模块中研究了逐点比较法和DDA法插补原理,并实现了这两种插补程序以及NC代码的循环译码程序。在数控创新实验模块中重点研究了NURBS曲线等参数步长拟合方法及基于轮廓误差控制的NURBS曲线插补方法。最后程序实现了两种方法,并采用仿真实验的方式得出相关结论。