數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(參考版)
2025-01-02 16:33本頁面
【正文】 上式即為運(yùn)動學(xué)逆解方程。 一、 PKM’s Control Technology 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： CNC system based on RTLinux ＋ PMACPostprocessor of Parallel Kinematic Machines清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 運(yùn)動學(xué)分析： 運(yùn)動坐標(biāo)系原點(diǎn) OT1在基礎(chǔ)坐標(biāo)系中的位矢為：清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： s表示 sin ， c表示 cos， a是進(jìn)動角， b是章動角， g是自轉(zhuǎn)角 OB1XYZ的 Z軸轉(zhuǎn) a角，達(dá)到 x1y1z1的姿勢； x1軸轉(zhuǎn) b角，達(dá)到 x2y2z2的姿勢； z2軸轉(zhuǎn) g角，達(dá)到終端的姿勢 OT1xyz。在近幾年的國際知名機(jī)床博覽會上，一些世界著名的機(jī)床廠商都展出了他們研制的并聯(lián)機(jī)床，得到了行家們的高度評價(jià)，被認(rèn)為是 “ 自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步 ” ， “21 世紀(jì)新一代數(shù)控加工設(shè)備 ” 。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 鑒于并聯(lián)機(jī)床具有許多傳統(tǒng)機(jī)床所無法比擬的卓越性能，它作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機(jī)床技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床及其控制 并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床（虛擬軸機(jī)床、 6條腿數(shù)控機(jī)床）是數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上取得的重大突破。n 美國的 STEP Tools公司是制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，率先開發(fā)了基于 STEPNC的數(shù)字產(chǎn)品模型，用作機(jī)床的輸入。前者目標(biāo)發(fā)展 STEPNC，使其成為一種高效、數(shù)字化的 CNC設(shè)備輸入文件標(biāo)準(zhǔn)，使 CNC設(shè)備成為模型驅(qū)動的、具有智能控制的加工設(shè)備。n 韓國 1999年 9月起開始研究 STEPNC，主要集中在銑削加工和車削加工。n 隨后歐洲針對銑削加工發(fā)起 STEPNC計(jì)劃，為發(fā)展車、磨、快速原型加工、木材和玻璃切削等新的數(shù)據(jù)接口奠定了基礎(chǔ)。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 1）對企業(yè)，從 CAD傳到 CAM的圖紙減少 75％；2）對車間， CAM計(jì)劃編制時(shí)間減少 35％；3）采用智能優(yōu)化，對中小工件加工時(shí)間減少 50％；4）更加安全、合適的刀具選擇；5）不需要后置處理。不僅可以傳遞工程圖紙的幾何信息，而且可以傳遞工程圖紙全部信息、真正含義。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 傳統(tǒng)數(shù)控與 STEPNC的數(shù)控加工過程對照清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： STEPNC數(shù)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)比較清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： ：n 采用 STEP取代 IGES， STEPNC取代 RS274D （ISO6983） 。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： ：n 制作 AP214文件，描述加工零件的 3D模型和公差；n 加工計(jì)劃編制系統(tǒng) （ process planning system） 讀入該文件生成 AP238文件，包含原材料、加工特征、過程序列和刀具要求等加工零件所需的全部信息?；?STEPNC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，描述基于 STEPNC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)字模型，更加準(zhǔn)確、簡潔，非常適合于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的數(shù)字制造。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： STEP－ NC （ ISO16469）： 是 STEP在 NC領(lǐng)域的擴(kuò)展，定義了 AP238應(yīng)用協(xié)議，作為 CAM與 CNC系統(tǒng)間的接口，可以與其他協(xié)議共享數(shù)據(jù)。n針對各種機(jī)械的數(shù)據(jù)層不具有互換性，需要與各種機(jī)械相適應(yīng)的后置處理。n設(shè)計(jì)信息生成 G代碼的同時(shí)丟失了尺寸公差、精度要求、表面光潔度等大量信息。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 缺點(diǎn)：n按 ISO6983由 CAM生成的代碼，數(shù)據(jù)量極大。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。 其特征是面向加工過程， 描述如何（ HOW）加工 。其本質(zhì)特征只是交換數(shù)據(jù)，不能傳遞工程圖紙的真正意義。E: Evolving（可進(jìn)化性） 四、 TRUECNC 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： TRUECNC 結(jié)構(gòu)圖 TRUECNC 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： STEP—NC1. 目前 CNC系統(tǒng)現(xiàn)狀 :n 繪制描述加工零件幾何形狀、尺寸公差和材料等屬性的CAD圖紙，并以符合 STEP標(biāo)準(zhǔn)的 IGES格式存放到文件；n 將該 IGES文件讀入 CAM系統(tǒng)，后置處理成 RS274D（ISO6983）標(biāo)準(zhǔn)定義的 G代碼；n 由 CNC讀入 G代碼文件進(jìn)行數(shù)控加工。R: Revivable（可再生性） 252。系統(tǒng)特征252。結(jié)構(gòu)體系 :以開放性模塊結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用 “功能部件 ”的結(jié)構(gòu)形式，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)功能用功能模塊組實(shí)現(xiàn)。具體目標(biāo)： 高性能數(shù)控機(jī)床的 CNC系統(tǒng)嵌入智能化單元，獲取、處理和有效利用各種信息，簡化操控。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 216。n 機(jī)械類庫： 假想編程坐標(biāo)系向物理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換以及實(shí)際的 I/O指令等依賴于機(jī)械的處理，使用分類方法描述。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： OSEL的信息處理流程OSELF程序程序試驗(yàn)?zāi)Ｐ?A刀具軌跡生成刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒邔傩约傧肭邢鳁l件OSELI程序程序試驗(yàn)?zāi)Ｐ?B坐標(biāo)系變換動作范圍檢驗(yàn)刀具長度補(bǔ)償實(shí)際切削條件I/O指令OSELX程序程序試驗(yàn)?zāi)Ｐ?COSEL執(zhí)行程序（ OSELEX）加工特征類庫刀具類庫 機(jī)械類庫清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n 加工特征類庫： 不依賴于機(jī)械的加工方法，用加工特征類的方法定義。n 曲線曲面的直接描述： 曲線加工用函數(shù)調(diào)用形式直接發(fā)出指令，大大壓縮模具等曲面加工程序的大小。n 廣泛的編程層次： 將軸的直線和圓
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