柔性振动盘：数控插补数控软件芯片的总线设计

发布日期：2024-11-18

柔性振动盘非圆零件因其与传统的回转体零件的特征差异，而使其加工有其特殊性，针对这种特殊性介绍了由工控机控制数控车削数控软件控制系统。提出了采用模块化、层次化设计数控软件的方法。

　　活塞是内燃机的重要零件，是典型的非圆零件，活塞与缸体的配合程度是衡量发动机质量的重要标准。现在普遍采用的中凸变椭圆活塞，许多厂家采用靠模法加工，但由于硬靠模系统要用机械或液压来实现随动仿形，想要进一步提高精度和效率比较困难，而且靠模加工困难，制造成本昂贵。因此要求设计一种新型的车床来满足中凸变椭圆活塞的特殊加工。具有高频响应特性的直线电机技术的发展，使得这种需求成为可能。在加工时，被加工零件安装于机床主轴上，并随主轴一起旋转，刀具安装在直线电机上，并随直线电机相对被加工零件径向作往复运动。由于中凸变椭圆活塞形状极为复杂，所以插补时需要处理的数据量大，同时响应速度也要求很高。另外，加工该活塞时，需要同时控制两种不同类型的电机，一种是位置伺服，另一种是加工非圆截面的专用伺服——直线电机。通用不能满足加工活塞的这种特殊要求。本文所介绍的数控软件系统是采用C语言和汇编语言混合编程，采用独立模块化设计，较好地解决丁主轴旋转和刀具直线进给之间的关系。

1 系统的总体设计

　　本系统主机采用工控586机，系统数控软件存放在微机硬盘中，系统启动后，用户可以通过菜单执行各种操作。系统具有读取加工程序。编译，仿真，产生活塞加工数据、控制直线电机、插补，M、S、T在位检测等CNC功能。其系统组成框图如图1所示。

　　系统数控软件采用分层次、模块化设计。系统软件按功能可划分为若干个模块，各模块可单独编辑、编译。它们之间通过参数或数据文件来传递信息，一个模块的增加、修改、删除等都不影响其它模块，将系统软件划分为界面层、编译层、控制层和辅助层，各部分的操作相对独立。其总体结构如图2所示。

2 系统的组成及特点

　　由图2可以看出系统由太个模块组成，并具有实时帮助功能。在该系统中用户可以首先根据零件图样的具体要求，以人机对话的方式在界面层进行各项数据的输人及各功能的操作。在编译层，对用户输入的信息进行编译以生成目标代码，它包括对NC源程序的格式转换，坐标转换、错误检查，控制数据的计算以及列表曲线的插值、粗插补等；在控制层，发出控制系统工作的指令，协调系统各部分的功能；在辅助层，提供便于系统工作及方便用户操作的各项辅助功能。整个系统均采用键盘与鼠标进行控制，用户欲选用某一菜单，只需按动光标、热键或鼠标即可。另外，系统还具有较强大的图形功能，提供了活塞输入数据的图形显示，刀具运行轨迹的动态运行轨迹，使用户能及时发现操作错误。

3 总结

　　该系统采用了自顶向下的设计方法。界面友好，具有实时帮助功能、图形仿真功能、报警功能等，可以省掉许多在机床上空运行检查和试切加工检查所耗的时间。提高了机床的使用效率，降低了生产成本。该系统已在多个机床厂试用成功。

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