数控系统柔性加减速控制方法研究及软件开发

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数控技术是现代制造业的灵魂核心,是制造自动化的关键基础,其发展程度是一个国家工业现代化水平的重要标志。加减速控制是数控的关键技术之一,对于实际的加工质量有着重要的影响。本论文以“高速微细数控加工系统”的项目课题为背景,在分析现有技术的基础上,就数控系统的加减速控制方法进行了深入、系统的研究。本文共分六章。第一章首先介绍了数控技术的发展历程和趋势,然后说明了加减速控制的重要意义和分类,阐述了柔性加减速控制的目标,对现阶段常用的加减速控制方法进行了简要的评述,最后指出了本论文研究的内容和意义。第二章首先介绍了常用的加减速方法并分析了其特点,最后详细阐述了提出并实现的五阶段S曲线柔性加减速控制方法,叙述了其基本原理和数学模型,并给出了具体的控制方法。第三章主要是关于高速加工中S曲线柔性加减速控制方法的研究,高速加工中相邻路径段以转接速度过渡,能够有效提高加工的效率,本论文给出了转接点速度的影响因素和求解方法,然后在此基础上扩展建立了五阶段S曲线柔性加减速的通用控制方法。第四章将加减速模块嵌入到数控系统软件中,对软件系统进行了开发实现,利用软件芯片的思想建立了软件系统结构模型,通过“资源分时共享”的多线程技术实现了实时多任务调度,并对软件系统的控制数据流程进行了说明。第五章首先对系统的功能和主要界面作了介绍,然后通过实验验证了五阶段S曲线柔性加减速控制的各种情况,证明其可以有效的提高系统的柔性,减小冲击,最后通过综合实验的对比,证明了该方法是一种具有良好综合性能的柔性加减速控制方法。最后一章总结全文的研究工作,并对今后CNC数控系统的发展进行了展望。
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