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雕铣机系统结构的研究

作者: 发布时间:2020-03-30 11:07:38点击:1502

雕铣机而传统的CNC系统由于专用性强, 功能扩展困难, 软件移植性差, 组网通讯能力差等等缺点,明显已跟不上发展的要求.为了满足对数控系统更具柔性、灵活性和通用性的要求,出现了对开放式数控系统结构的研究.目前,世界上许多都对此投入了大量的人力,物力和财力,并取得了不小的成果,例如欧洲的个人计算机(PC),由于其硬件的标准化、高速运靠能力、开放总线、网络功能以及丰富的软件资源等, 使得它在改善CNC系统的用户界面、图形显示、动态仿真、数控编程、故障诊断、网络通讯等功能方面表现出了无可比拟的优势;系统设计者也可以将各种功能模块(如轴运动控制器、I/O接口卡等) 接入系绕, 将CAD/CAM软件装进系统运行井直接控制机床加工程序。因此,基于PC的开放式数控系统已成为数控系统开放化的主要方向。基于PC, 主要是IPC(工业PC机) 的开放式数控系绕按数控部件与PC的连接,有如下形式:利用PC高娃运算能力, 将硬件功能软化, 用于CNC控制的硬件只是简单的接口:利用EPCD, CPLD等大规模器件, 作为基于IPC的专用数字•脉冲伺服接口卡,控制执行电机的运动。

雕铣机随着家具制造业、广告招牌业、模具业的发展,尤其是模具业对表面加工要求的提高,以及传统电火花加工的不足,最近的一两年综合铣削与高速难刻优点的CNC雕铣机在田内有了较大的发展。为了顺应市场的需求, 我们设计开发了一种基于PC的高速雕铣机的数控系统。该系统的设计,在功能实现上,采用模块化的设计思想:在结构上,采用/位置控制卡+PC的形式也就是以上介绍的基于PC开放式数控系统的第三种形式, 并设计了基于CPLD的位置控制卡来实现数字-脉冲伺服接口和式他I/O接口功能。高速CNC雕铣机数控系统组成系统结构及各部分功能PC104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线其信号定义和PC/AT基本一致,但电气和机械规范却完全不同,是一种优化的、小型、维栈式结构的嵌入式控制系统, 与普通PC、IS A总线控制系统相比有如下特点:(1)尺寸结构小:标准模块的机械尺寸是3.6x3.8英寸,即90x96mm。(2)堆栈式连接:总线以“针“和“孔“形式层叠连接,即PC104总线模块之间,总线的连按是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连,这种层叠封装有极好的抗震性.(3)轻松总线驱动:减少元件数量和电源消耗,4mA总线驱动即可使模块正常工作,每个模块1-2W能耗。正是由于PC104体积小,功耗小,联接可靠,采用PC104作为主机,可以大大减小CNC控制器的体积, 系统更加紧凑可靠因此, 这里选用PC 104工控机作为上位机,搭建了“位置控制卡+PC104”的开放式形式数控系统,系统的组成框图如图1所示。(2)利用PC高娃运算能力, 将硬件功能软化, 用于CNC控制的硬件只是简单的接口。

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