一、开放式数控系统硬件平台的构建（论文文献综述）
姚文姣[1]（2021）在《基于μC/GUI的可重构数控系统人机界面的设计与实现》文中研究表明智能化数控系统作为现代制造业的核心,多功能化需求愈发凸显。传统数控系统产品及其开发理念具有一定的封闭性,依赖于制造商,且难以灵活适应变化的应用需求。具有开放性和可重构性结构的数控系统的出现使数控领域进入了新的研究发展阶段。人机界面是用户与数控系统的通信渠道,界面实现的成功与否直接决定着系统工作成果的优劣。优秀人机界面的研究与开发不仅能够提高生产效率,也有利于我国研发出更高品质的制造装备。本文在对数控系统国内外发展现状及可重构数控系统研究的基础上,根据人机界面的功能需求,确定了可重构数控系统人机界面的实现方案。借鉴了日本OSEC、欧洲OSACA等项目的研究成果,基于模块化设计思想,对数控系统进行模块划分,保证各模块的相对独立性,对人机界面模块进行单独开发,通过接口实现模块间通信。探讨分析人机界面的可重构目标,结合面向对象的软件设计方法,分析界面功能结构及需求,采用UML（Unified Modeling Language）技术和静态结构描述与动态行为模型相结合的建模方法创建界面模型,描述界面的结构、功能需求和交互行为,为模块化、组件化提供支持。基于可重构性、可扩展性的目标,结合软件开发的理念,本文采用COM（Common Object Model）技术开发人机界面组件,在COM规范下定义标准化组件接口,实现模块间的互操作,使得人机界面具有功能可扩展性、可重构性等特点,能够灵活适应不同终端用户的不同需求,用户无需了解内部结构,只需按照系统规范进行简单的程序开发即可实现界面的扩展定制。在μC/GUI界面开发工具的支持下完成了人机界面的设计实现。通过测试验证,证明本文开发的数控系统人机界面具有较好程度的可行性。
路赛利[2]（2021）在《复杂型面透波构件IPD测量装备控制系统研究》文中研究指明航空航天、电子信息以及国防工业等领域的高端装备中,存在一类具有特定电磁性能的透波构件。此类构件可以保证雷达天线的通讯、制导等正常工作,一般具有复杂的廓形。插入相位移（insert phase delay,IPD）是评价复杂型面透波构件生产是否满足要求的综合评判指标之一,现阶段主要受限于材料成型和加工工艺水平,多采用修磨的方式调整几何厚度来修正补偿构件IPD误差。一方面,透波构件IPD逐点精密测量可以筛选出合格产品;另一方面,也是为机械补偿方式确定厚度调整量分布的有效手段之一。本文设计开发了一种大型复杂型面透波构件IPD测量装备的控制系统,并对测量过程中的多轴协调轮廓控制问题开展了研究。首先,针对测量装备和工件的特殊性以及测量过程中所满足的特定条件,采用基于“IPC+GALIL控制器”的双CPU数控系统,规划测量装备硬件系统的总体结构,进行控制系统主要电路搭建及伺服系统的设计与选型。此外,基于模块化设计理念,开发测量装备调整与校准主界面和微波系统程控界面,并编写下位机运动程序和底层PLC程序。最终构建完成测量装备控制系统的软、硬件平台。然后,针对测量过程中多轴伺服系统动态特性不匹配、轴间耦合带来的轮廓误差问题,在分析系统轮廓误差的基础上,将非线性PID控制器应用于单轴位置控制和交叉耦合控制。对于任意轮廓曲线,非线性PID交叉耦合轮廓控制在加快伺服轴动态响应提高单轴跟踪精度的同时,实时估计轮廓误差后进行动态增益补偿至各轴,实现轴间信息共享减小系统轮廓误差,提高IPD测量精度。利用X-Y平台进行验证,实验结果表明:与变增益交叉耦合控制相比,非线性PID交叉耦合轮廓控制在轮廓误差的均方根值、最大值和平均值三方面分别减少了30.77%、32.65%和30.43%,有效加快了伺服轴动态响应,提高了系统的轮廓精度。最后,对测量装备控制系统进行软、硬件调试。为满足控制系统的技术指标和动静态性能要求,并对各轴伺服电机的PID参数和速度/加速度前馈参数进行整定。为提高系统的定位精度,利用激光干涉仪检测装备各伺服轴的位置误差,设计基于“误差表”的补偿方法,并进行定位误差补偿实验,实验表明:X、Y、Z轴定位精度均小于0.04mm,重复定位精度均小于0.02mm;A轴定位精度小于1′,重复定位精度小于0.6′;C轴定位精度小于2′,重复定位精度小于1.2′;设计的控制系统满足精度设计指标要求。
朱龙飞[3]（2020）在《普通车床数控化改造设计与实施》文中提出数控技术自创立以来就得到了广泛的应用,经过多年发展,现阶段我国在数控领域已取得一定成就。数控机床在机械制造等领域起到了关键性作用,一个国家或地区的数控化水平很大程度上反映了其机械化水平。现阶段,很多企业都拥有一定数量的普通机床,这些机床的使用年限很长,在工业实际中难以量化生产,并且加工的精度不高,自动化程度也相对薄弱。如果更新设备,会对生产造成影响,并且需要投入大量资金来购置数控机床。因此,改造和升级现有机床,拓展机床的制造能力,提升产能和效率,是目前大多数企业采取的策略,这样能让企业的自动化程度得到有效提升。本文以典型的普通车床CA6140数控化改造为案例,列举了其在改造实施中可能出现的关键问题及解决措施。包括对机床改造的可行性分析;阐述了数控系统若干改造方案的利弊,结合CA6140数控化改造的要求,针对运动控制卡和工控机所建立的开放式数控车削系统进行了详尽分析,具体讨论了其硬件平台构建的理论依据和软件平台的设计思想;对主要的机械部件,如进给系统的滚珠丝杠副、步进电动机及驱动器的选用依据,自动回转刀架的控制原理及选用,在主轴上安装脉冲编码器的选用依据及安装注意事项等均作了较细致地分析;并对数控化改造后的机床按照GBT25659.2-2010《简式数控卧式车床》技术要求进行检测机床精度,总结和分析了各个改造项目在改造中的具体要求。本文为普通机床数据控化改造实践提供了理论基础,对普通机床的改造升级进行了规范,为企业针对普通机床引入数控技术提供了借鉴经验,更为学校数控维修专业的开设和发展创造条件。
罗思鑫[4]（2020）在《辊筒机床多轴联动数控加工系统研究》文中提出微结构光学薄膜具有各种形式,如裸眼3D、菲涅尔结构阵列、微球面阵列等,广泛应用于显示屏幕设备、通讯设备、新能源制造等领域,具有庞大的市场需求。光学薄膜制造的关键是在辊筒模具上加工出高质量的光学微结构,采用金刚石刀具切削技术可以在辊筒模具上加工多种光学微结构,通过辊筒模压技术可以连续制造微结构光学薄膜,相对于传统的平板模压和注塑技术具有更高的生产率和更低的成本,是目前批量生产光学薄膜性价比最高的加工工艺之一。辊筒模具加工技术作为辊筒模压技术的核心环节,在我国起步较晚,目前还需要依赖国外进口的辊筒机床才能满足辊筒模具大尺寸、高精度、高复杂度的要求。本课题根据辊筒机床的功能及控制需求,基于Aerotech的A3200多轴运动控制器,搭建了辊筒机床数控加工系统的硬件平台,开展了伺服系统PID仿真及实验调试优化,开发了一套人机交互界面,并通过加工实验验证了该数控系统的有效性。首先,基于辊筒模具径向菲涅尔结构加工的需求,开发了带刀具旋转轴的四轴联动辊筒机床,并完成了数控加工系统硬件平台的搭建及调试。其次,详细分析了A3200控制器的PID控制算法,利用Simulink仿真软件建立辊筒机床直线轴的数学模型,对伺服环的增益参数进行整定,得到了理论上优化的PID参数值,以此为基础进行实验调试优化。直线轴的位置跟随精度均达到亚微米级,且运行速度稳定。同时,开发了一套操作简单、界面友好的数控系统软件。其中包括通讯控制模块、轴的运动状态显示及操作模块、程序操作模块、I/O状态显示及操作模块等。所设计的数控系统软件能实时读取辊筒机床伺服轴的运动状态信息和加工程序运行时的状态信息,并显示在软件界面上。最后,对辊筒模具径向菲涅尔结构的加工过程进行了仿真分析,开展了辊筒机床的外圆车削实验、以及裸眼3D光学微结构的加工实验。实验验证了辊筒机床数控系统的稳定可靠性能。
刘建康[5]（2020）在《面向集群部署的微服务架构数控系统研究》文中认为智能数控机床可以在保证加工精度、提高机床加工效率的基础上,减少人工操作干预、降低对操作人员的专业能力需求,是实现智能车间、无人工厂的必要条件,为解决人口老龄化加剧、高级技能人才不足等社会问题提供了有效途径。当前,主流市场上的数控系统仍然采用封闭式体系结构,因多源信息接入能力差而导致不能生成有效的智能决策,在制造系统中只能充当一个被动执行的角色,越来越不能满足柔性化、敏捷化、定制化的生产需求。因此,本文以实现智能数控加工车间为目标,设计开发了基于微服务架构的开放式数控系统。采用边缘计算的思想,在车间层部署云计算平台,满足万物互联背景下车间工业大数据低时延传输和处理需求,为车间智能化提供大规模并行计算能力。在此基础上,基于控制系统即服务（Control System as a Service,CSaa S）的理念,将车间内的设备控制系统集成在边缘云计算平台中,形成一个车间集群控制系统方案。继而面向车间集群控制系统提出了基于微服务架构的开放式数控系统体系结构,构建了基于微服务架构的数控系统设计技术框架。采用领域驱动设计思想,将数控系统拆分为一系列松散耦合、独立部署的微服务,并利用着色Petri网对数控系统微服务架构进行形式化建模和仿真,验证了系统架构的可行性。微服务是微服务架构数控系统的基本构成单元,开发工作也以微服务为单位实现团队分工。为了协调不同团队的开发工作,提出了基于消费者驱动契约的数控微服务开发模式,制订了具有标准语义的微服务接口契约,并建立了基于IEC 61499功能块的数控微服务层次结构模型。基于上述微服务接口契约和结构模型,分别开发实现了四个基础数控微服务:NCK微服务、Gcode微服务、RTE微服务和HMI微服务。为了在集群环境中保证数控系统实时性需求,对数控系统任务进行了类型划分,并制定了多核处理器分组调度策略。针对数控系统中具有生产者/消费者关系的数据流任务提出了反馈调度策略,通过实时监测缓存数据消耗速度,调整生产者任务的执行周期,使缓存中数据余量保持动态平衡,避免数据断流现象。针对数控系统硬实时任务,研究了任务可调度性、执行周期、延迟对控制系统稳定性和控制质量的影响。为保证分配到同一组CPU核心上的实时任务的可调度性,提出了基于响应时间的实时任务周期分配方法和基于处理器利用率的启发式周期优化方法。提出了基于容器技术的微服务架构数控系统可重构配置策略,为智能功能的灵活扩展奠定了基础。车间集群控制系统运行在一个工业服务器集群中,本文将集群节点划分为数控节点、数据节点和Web服务节点等,分别实现设备控制、大数据处理、Web服务等功能。微服务架构数控系统基于Kafka、Docker、Kubernetes等技术部署在数控节点中,并通过Ether CAT等实时以太网控制数控机床等设备。采用万兆数据网络、千兆管理网络、实时以太网、车间无线网络共同构成了车间集群控制系统网络,并对车间内的实时以太网拓扑结构和可靠性与容错技术进行了研究。最后采用一台工业服务器和两台数控机床搭建了微服务架构数控系统实验平台,并进行了相关性能测试和加工实验,验证了整体系统方案的可行性。
李锁[6]（2019）在《智能化数控系统体系结构及关键技术研究与实现》文中指出随着制造技术的迅猛发展,以智能制造所引领的产业变革即将进入重要的发展阶段。为了抢抓新一轮科技革命的发展先机,工业4.0、工业互联网战略、《中国制造2025》等制造业发展战略相继推出。数控系统作为制造与信息融合的焦点产品,新一轮科技革命对数控系统的智能化发展提出了新的挑战。本文研究得到了“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项相关课题的支持,在以自主研发的“蓝天数控”GJ400开放式高档数控系统基础上,结合工业4.0与智能制造对数控系统的新需求,开展面向智能制造的可重构智能化数控系统关键技术的研究工作。论文的主要贡献包括以下几个方面:1、提出了基于RGMⅡ总线的可重构智能化数控系统体系结构模型。开展了基于千兆以太网RGMⅡ总线的可重构智能化数控系统硬件平台的设计,HMU与NCU通过基于千兆以太网的RGMⅡ总线实现互连。通过采用RGMⅡ总线技术构建可重构智能化数控系统硬件平台,实现了智能化数控系统的远程多模式实时显示及控制技术等功能,解决了数控系统的传输距离短、抗干扰能力弱、无法实现远程的多种终端实时显示与控制的不足,提高了数控系统的可靠性,扩宽了数控系统的应用场景。2、给出了基于现场总线的智能数据检测单元的设计与实现。通过选配不同的现场总线通信板,可支持NCSF、Ether CAT、MⅢ、SSBⅢ等各种现场总线。支持对加工现场温度、振动、RFID等多种传感器的数据感知功能。设计完成了智能数据检测单元硬件平台;设计与实现了基于SSBⅡI总线的智能数控检测单元的通信协议。3、提出了基于数据驱动的非线性误差智能补偿技术。由于数控机床热误差、力误差具有非线性特点,传统的基于精确模型的热误差补偿技术存在线性拟合误差,制约了数控机床加工精度的进一步提高,本文提出了采用数据驱动的方法实现机床热误差补偿,采用模糊神经网络作为学习模型,结合加工过程实时采集的误差数据,提供最优的非线性误差的补偿策略,试验结果表明,该技术显着提高了数控机床非线性误差的补偿效果。4、研究了基于智能感知的数控机床故障自诊断技术。为满足数控机床多源智能采集的需求,实现多源异构网络的可靠的通信是其中的关键技术问题,本文通过采用共享库技术及数控任务动态配置技术用于异构网络通信的网关中间件的开发,使得满足不同传输协议的传感器能够接入网络并进行解析,并有助于实现传感器网络的动态自适应配置。此外,针对数控机床故障自诊断技术,完成了数控系统典型故障的故障树构建。
王舒润[7]（2019）在《基于PLCopen的开放式运动控制器功能块的设计与实现》文中研究指明高档的数控机床与机器人是新一代技术的研发重点,运动控制器作为其核心技术受到广泛的关注。传统运动控制系统的封闭性限制了其信息化程度,而构建开放式的体系结构是运动控制技术的发展趋势。另外,不同的运动控制厂家有不同的编程环境,错综复杂的运动控制产品让操作者需要花费更多的精力去学习如何使用。为此,PLCopen组织提出了统一规范的运动控制标准,将运动控制算法封装成进功能块,用户只需要利用功能块的接口即可完成复杂的运动控制功能,大大的提高了系统的效率。因此研发一种开放式的运动控制器具有重要的意义。本文基于PLCopen定义的运动控制标准,以研发出开放式的运动控制器为目标,设计和实现了一系列符合标准的运动控制功能块。运动控制系统的硬件平台是以ARM-Cortex A9为主控制器,PC机为上位规划单元,伺服驱动器与伺服电机为执行机构;系统的软件架构是以Multiprog为编程工具,MATLAB为辅助工具,ProConOS eCLR为运行时系统。高端的硬件平台搭配合理的软件架构让运动控制器功能的实现更加的稳定。首先,介绍了课题的研究背景、意义以及国内外对于PLCopen标准、开放式运动控制系统的研究现状。其次,为了搭建运动控制平台介绍了所选用的硬件结构与软件架构。再次,对于运动控制功能块的设计过程进行深入研究,将功能块的开发技术中的难点进行具体分析。接着,对于功能块的内部算法进行研究,实现了单轴功能块、双轴功能块、轴组功能块的基本应用,并调用功能块进行算法验证。最后,提出一种免编程的操作方法,让运动控制系统的使用更加方便,通过搭建直角坐标机器人对免编程系统进行实验验证。
谢超[8]（2019）在《基于QT的跨平台嵌入式运动控制系统研究》文中研究表明运动控制系统的设计是实现数控机床进行自动加工的重要技术,是衡量一个国家工业发展水平的重要标志。近年来随着嵌入式计算机软硬件性能迅速提升,出现了功能丰富、性能高可定制性的嵌入式数控软件系统。这类低成本、低功耗的软硬件组合系统大大扩展了传统数控技术的应用领域,成为当前运动控制技术应用领域内的一个热点。本文在研究运动控制系统的基础之上,利用“嵌入式工控机+嵌入式NC模块”对系统结构进行构建,搭建了系统的硬件平台。这种系统结构设计,具有较高的开放性、体积小、成本低、开发周期短、且功能易扩展。在这种硬件结构基础上,以面向对象的C++语言和Qt开发环境,在Windows和Linux系统下开发出一套可跨平台的嵌入式运动控制软件系统。该软件系统划分为五大功能模块,分别为人机交互模块、数控代码预处理模块、运动控制模块、刀具管理模块和刀具路径仿真模块。各个模块相互独立、通过接口进行数据交互,能够根据系统的不同需求,实现功能的添加和卸载。数控代码预处理模块中,使用了正则表达式对加工代码进行词法、语法分析和错误代码定位,提取正确代码的指令和数据以及对模态代码进行处理,利用正则表达式处理字符的优势,设计出兼容多种不同格式的数控代码解析器。对解析后的代码再建立刀具补偿模型,将代码加工轨迹转换成刀具中心加工轨迹。同时利用Qt的开发框架,设计和开发了人机交互模块;根据运动控制器提供插补功能进行二次开发,设计出运动控制功能模块;基于数据库技术建立起刀具管理模块;运用OpenGL图形仿真技术,对加工路径进行三维仿真验证加工代码的正确性;最后将Windows系统下设计的程序代码移植到嵌入式工控机的Linux系统下,验证了系统的跨平台执行能力。
黄志伟[9]（2019）在《超声刀具专用数控磨床研制的关键技术研究》文中研究表明超声刀具是应用在超声振动加工蜂窝复合材料过程中的一种特殊刀具。出于生产加工的需要以及刀具参数研究的目的都需要大量刀具供应,但由于存在国外成品刀具进口价格高昂且国内成品刀具生产效率低下等问题,因此对于刀具需求量大的问题还有待解决。同时由于现有数控磨床主要针对通用刀具所设计,故生产特殊刀具的效率还不够理想。目前市面上还没有一台专门用于磨削超声刀具的数控磨床,因此对于超声刀具的生产效率和生产成本问题还需进一步研究。本文针对超声刀具生产所存在的一系列问题,进行了超声刀具专用数控磨床的研制,并对其中所涉及的一些关键技术进行了系统研究,主要研究内容如下:1、对专用数控磨床结构的设计方法进行了分析研究。将模块化设计的概念引入到磨床的自主设计当中,从磨床基本功能和超声刀具加工需求共同出发详细设计了该数控磨床的功能模块,在此基础上对每个主要功能模块的设计过程进行了分析,以保证磨床在设计上的科学性和合理性。2、对磨床所应用的数控技术进行了研究,针对模块化设计的超声刀具专用数控磨床构建了开放式数控系统。从开放式数控系统的设计原则出发,进行了整个数控磨床硬件结构的设计及构建,并利用了开源软件Mach3构建数控系统人机交互界面,同时利用Mach3的开放特性研究了超声刀具自动对刀技术。3、对超声刀具专用数控磨床磨削加工过程中的误差控制技术进行了研究。通过误差源分析得出超声刀具加工过程中的几类误差,并建模分析了不同误差类型对成品刀具尺寸的影响程度。在此基础上提出了一种利用伺服电机编码器的Z相脉冲特性来提高专用数控磨床机械回零精度的方法,并验证该方法在提高磨床运动轴重复回零精度的有效性。4、为实现超声刀具专用数控磨床的超声刀具自动加工进程而研究了加工的自动编程技术。对超声刀具的加工路径进行工艺优化同时进行加工G代码的编程设计,在此基础上利用MATLAB软件的数据处理功能设计了参数化自动编程的GUI界面,并进行自动编程实验验证。
马秀明[10]（2018）在《基于CNC改进的开放式数控系统研究》文中研究指明数控技术和数控机床是我国制造业现代化的基础,数控系统是数控机床装备的核心关键部件。数控系统可用于数控机床的生产,也可以根据用户要求对原有的数控机床或非数控机床进行系统升级、改造等。当前数控技术发展趋势之一就是由传统的封闭式体系构建转变为开放式体系。本文从硬件平台和软件平台对开放式系统进行深入的研究。开放式数控系统是由工业控制计算机、伺服控制器、运动控制卡以及对应的软件等构成的。具有扩展、可互换、可移植、改造等诸多方面的特点。鉴于部分学校研究经费紧张,老旧机床废弃不用的情况下,基于对数控系统发展历程的分析以及开放数控系统的认识,对某中等专业学校现有CAK6140废弃机床进行改造,通过对硬件平台和软件平台的改造,将原有数控系统TAU871SF改造成开放式数控系统,使得原有车床可以保留原有的功能之外,借助软件来对开放式运动控制器研究及其实现,还增加仿真加工的功能以及具有友好操作界面和强大网络等功能。最后,通过零件的加工说明基于CNC改进的开放式数控系统借助网络环境下具有良好的远程数据传输和加工的能力。当前,由于开放式数控系统还没有统一的标准,很可能对CNC技术的发展产生影响,本文基于CNC的改造使其具有开放式数控机床的性能,在这方面的尝试对于同类机床的改造或许具有可供借鉴的参考意义。
二、开放式数控系统硬件平台的构建（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、开放式数控系统硬件平台的构建（论文提纲范文）
（1）基于μC/GUI的可重构数控系统人机界面的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 可重构数控系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 可重构数控系统人机界面概述 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 论文组织架构 |
| 第2章 可重构数控系统软硬件平台方案 |
| 2.1 嵌入式操作系统分析及选型 |
| 2.2 人机界面开发环境 |
| 2.3 硬件结构 |
| 2.3.1 ARM概述及其特点 |
| 2.3.2 S3C2410处理器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 可重构数控系统软件开发环境 |
| 3.1 可重构数控系统软件开发模式 |
| 3.2 可重构数控系统软件开发环境 |
| 3.3 μC/OS-II和μC/GUI的移植 |
| 3.3.1 μC/OS-II操作系统的移植 |
| 3.3.2 μC/GUI移植 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 可重构数控系统人机界面的建模 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 模块划分及功能需求分析 |
| 4.3 静态结构描述与动态对象行为模型相结合的模型 |
| 4.3.1 静态结构模型 |
| 4.3.2 动态对象行为模型 |
| 4.4 界面模型的构建 |
| 4.4.1 基于功能划分的静态模型 |
| 4.4.2 静态结构模型 |
| 4.4.3 动态行为模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可重构数控系统人机界面的实现 |
| 5.1 COM组件的基本概念及特性 |
| 5.2 基于COM技术的人机界面组件的设计 |
| 5.3 组件在系统环境中的运行 |
| 5.4 人机界面的设计实现 |
| 5.4.1 界面外观及框架设计 |
| 5.4.2 按键消息处理机制 |
| 5.4.3 界面闪烁问题的解决 |
| 5.4.4 界面实现 |
| 5.5 功能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）复杂型面透波构件IPD测量装备控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 开放式数控系统研究现状 |
| 1.2.2 轮廓控制技术研究现状 |
| 1.2.3 研究现状分析 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 IPD测量装备硬件系统结构设计 |
| 2.1 IPD测量方法和装备机械结构 |
| 2.1.1 IPD测量方法 |
| 2.1.2 测量装备机械结构 |
| 2.2 控制系统整体方案 |
| 2.2.1 双CPU开放式数控系统 |
| 2.2.2 控制系统总体结构设计 |
| 2.3 伺服系统设计 |
| 2.3.1 伺服系统结构设计 |
| 2.3.2 伺服系统电机选型 |
| 2.3.3 伺服系统的连接 |
| 2.4 控制系统主要电路设计 |
| 2.4.1 系统主回路设计 |
| 2.4.2 系统控制回路设计 |
| 2.4.3 摇杆模式电路设计 |
| 2.4.4 输入输出控制信号电路设计 |
| 2.4.5 电气控制柜线路设计 |
| 2.5 电磁兼容和安全保护设计 |
| 2.5.1 电磁兼容设计 |
| 2.5.2 安全保护设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 IPD测量装备软件系统开发 |
| 3.1 测量装备软件系统总体开发思想 |
| 3.2 系统管理软件初步设计 |
| 3.2.1 上位机软件开发概述 |
| 3.2.2 机床调整与校准程序设计 |
| 3.2.3 微波系统控制程序设计 |
| 3.3 调试运动程序开发 |
| 3.3.1 伺服轴定位运动 |
| 3.3.2 多轴插补运动 |
| 3.4 PLC程序开发 |
| 3.4.1 PLC模块化设计 |
| 3.4.2 主要PLC程序实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 伺服系统轮廓控制器设计 |
| 4.1 轮廓误差模型 |
| 4.1.1 轮廓误差建模 |
| 4.1.2 轮廓误差的计算方法 |
| 4.2 交叉耦合轮廓控制器设计 |
| 4.2.1 非线性PID控制器 |
| 4.2.2 非线性PID交叉耦合轮廓控制器 |
| 4.3 仿真结果与分析 |
| 4.3.1 单轴对比仿真实验与分析 |
| 4.3.2 非线性PID交叉耦合轮廓控制器仿真实验与分析 |
| 4.4 轮廓控制实验 |
| 4.4.1 实验平台介绍 |
| 4.4.2 轮廓控制实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 IPD测量装备控制系统调试与误差补偿 |
| 5.1 控制系统的调试 |
| 5.1.1 电路连线调试 |
| 5.1.2 伺服系统调试 |
| 5.1.3 限位及回零调试 |
| 5.1.4 控制面板调试 |
| 5.2 控制系统参数整定 |
| 5.2.1 GALIL的伺服控制算法 |
| 5.2.2 PID参数整定 |
| 5.2.3 前馈环节参数整定 |
| 5.3 控制系统定位误差补偿 |
| 5.3.1 误差来源分析 |
| 5.3.2 定位误差补偿原理 |
| 5.3.3 系统定位精度实验及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 测量装备控制系统部分程序 |
| 附录 B 测量装备控制系统调试现场照片 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）普通车床数控化改造设计与实施（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 数控机床及发展历史 |
| 1.2 数控机床的发展趋势 |
| 1.3 数控机床的特点 |
| 1.4 国内外数控机床改造的现状 |
| 1.4.1 普通机床数控化改造的优越性 |
| 1.4.2 国外数控机床改造的现状 |
| 1.4.3 国内数控机床改造的现状 |
| 1.5 研究本选题的提出依据 |
| 1.6 本次课题的主要内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 普通机床数控化改造的可行性分析和技术准备 |
| 2.1 普通机床的数控化改造理念 |
| 2.2 普通机床数控化改造的可行性分析 |
| 2.3 改造前的技术准备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 普通机床数控化改造中数控系统的选择 |
| 3.1 数控系统概述 |
| 3.1.1 数控系统的基本组成 |
| 3.1.2 数控系统的基本工作原理 |
| 3.1.3 数控系统的演变 |
| 3.2 数控系统的开放要求 |
| 3.2.1 传统数控系统存在的问题 |
| 3.2.2 开放式数控系统的定义及特征 |
| 3.2.3 国内外对开放式数控系统的研究状况 |
| 3.2.4 开放式数控系统的典型结构类型 |
| 3.3 普通机床数控化改造中数控系统的选择 |
| 3.4 开放式数控系统在普通机床数控化改造中的理论研究 |
| 3.4.1 “IPC+运动控制卡”开放式数控车削系统硬件的构建 |
| 3.4.2 “工控机+运动控制卡”开放式数控车削系统软件结构分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 普通机床数控化改造中机械部件的改造探讨 |
| 4.1 机械部件改造的总原则 |
| 4.2 机床进给传动系统的改造 |
| 4.2.1 数控机床进给传动系统的基本构成 |
| 4.2.2 数控机床进给传动系统的要求 |
| 4.2.3 进给部件中运动转换机构的选择 |
| 4.2.4 进给部件总体改造方案的确定 |
| 4.3 自动换刀装置的选型 |
| 4.3.1 数控车床刀架的基本要求 |
| 4.3.2 数控车床刀架结构与选型 |
| 4.3.3 自动转位刀架的选刀过程 |
| 4.3.4 自动转位刀架的安装 |
| 4.4 脉冲编码器的选用与安装 |
| 4.4.1 脉冲编码器的选用 |
| 4.4.2 脉冲编码器的安装 |
| 4.5 主传动系统的改造 |
| 4.5.1 主传动系统的特点 |
| 4.5.2 主传动的变速方式 |
| 4.6 导轨的修复 |
| 4.7 数控化改造后的检验精度与分析 |
| 4.7.1 横向、纵向导轨精度检测 |
| 4.7.2 刀架转位的重复定位精度检测 |
| 4.7.3 工作精度检测 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（4）辊筒机床多轴联动数控加工系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题概述 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 辊筒机床发展现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 开放式数控系统研究现状 |
| 1.3.1 开放式数控系统的研究进展 |
| 1.3.2 开放式数控系统结构分析 |
| 1.4 本课题研究目标及内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 辊筒机床硬件平台搭建 |
| 2.1 辊筒机床机械结构 |
| 2.1.1 辊筒机床机械结构与性能 |
| 2.1.2 直线轴机械结构 |
| 2.1.3 主轴选取 |
| 2.1.4 刀具主轴机械结构 |
| 2.1.5 机床其他部分结构 |
| 2.2 辊筒机床数控系统硬件平台设计 |
| 2.2.1 机床控制系统原理及结构 |
| 2.2.2 辊筒机床四轴联动数控系统硬件平台总体设计 |
| 2.2.3 A3200多轴运动控制器 |
| 2.2.4 工业控制计算机 |
| 2.2.5 伺服驱动系统 |
| 2.2.6 顺序控制模块 |
| 2.3 强弱电控制系统的设计与搭建 |
| 2.3.1 直线轴控制方法 |
| 2.3.2 主轴控制方法 |
| 2.3.3 刀具主轴控制方法 |
| 2.3.4 限位触发方法 |
| 2.3.5 其他控制环节分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 伺服系统PID控制仿真分析及实验 |
| 3.1 伺服控制系统概述 |
| 3.1.1 PID控制基本原理 |
| 3.1.2 PID参数对控制精度的影响分析 |
| 3.1.3 伺服系统的控制方式 |
| 3.1.4 伺服系统控制算法分析 |
| 3.2 伺服系统PID控制仿真分析 |
| 3.2.1 直线电机数学模型 |
| 3.2.2 速度环PI控制参数整定 |
| 3.2.3 位置环PID控制参数整定 |
| 3.2.4 伺服系统控制算法整定参数的仿真分析 |
| 3.3 伺服系统PID参数调试与优化 |
| 3.3.1 伺服系统参数配置及PID参数调试优化流程 |
| 3.3.2 直线轴调试 |
| 3.3.3 主轴调试 |
| 3.3.4 刀具主轴调试 |
| 3.3.5 辊筒机床四轴联动的实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 辊筒机床数控系统软件开发设计 |
| 4.1 数控系统软件的开发方法 |
| 4.1.1 A3200软件开发工具 |
| 4.1.2 开发平台的选择 |
| 4.2 数控系统软件的结构 |
| 4.2.1 数控系统软件的整体框架 |
| 4.2.2 数控系统软件的主界面 |
| 4.2.3 数控系统软件的具体开发流程 |
| 4.3 数控系统软件功能模块的开发 |
| 4.3.1 A3200控制器的通讯模块 |
| 4.3.2 状态显示模块 |
| 4.3.3 轴运动操作模块 |
| 4.3.4 数控代码的控制模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 辊筒机床数控系统加工实验 |
| 5.1 辊筒模具径向菲涅尔结构的加工仿真分析 |
| 5.1.1 刀具路径规划分析 |
| 5.1.2 加工过程仿真分析 |
| 5.2 车削外圆实验 |
| 5.2.1 实验过程与步骤 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 裸眼3D光学微结构加工实验 |
| 5.3.1 裸眼3D光学微结构形貌参数的确定 |
| 5.3.2 加工程序生成 |
| 5.3.3 实验过程与步骤 |
| 5.3.4 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
| 专利申请 |
| 致谢 |
（5）面向集群部署的微服务架构数控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 数控系统相关研究现状 |
| 1.2.1 开放式数控系统研究现状 |
| 1.2.2 智能化数控系统研究现状 |
| 1.2.3 数控系统软硬件结构研究现状 |
| 1.2.4 数控系统实时性研究现状 |
| 1.3 微服务架构及其在数控领域的应用 |
| 1.3.1 微服务架构和面向服务架构 |
| 1.3.2 微服务架构在数控系统中的应用 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 面向车间集群控制的微服务架构数控系统设计 |
| 2.1 基于边缘计算的车间集群控制系统方案 |
| 2.1.1 面向智能车间场景的边缘计算架构 |
| 2.1.2 集散控制系统与集群控制系统 |
| 2.1.3 车间集群控制系统人机交互方式 |
| 2.2 面向集群控制的微服务架构数控系统设计技术框架 |
| 2.3 微服务架构数控系统结构设计 |
| 2.3.1 数控微服务划分策略 |
| 2.3.2 基于子领域的数控系统微服务划分 |
| 2.3.3 基于消息通信的分布式数控系统体系结构 |
| 2.4 基于Petri网的微服务架构形式化建模与验证 |
| 2.4.1 基于着色Petri网的形式化描述方法 |
| 2.4.2 基于着色Petri网的形式化建模与验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微服务架构数控系统开发关键技术研究 |
| 3.1 基于消费者驱动契约的数控微服务开发模式 |
| 3.1.1 基于消费者驱动契约的微服务开发流程 |
| 3.1.2 数控微服务接口契约制订 |
| 3.2 基于IEC61499功能块的数控微服务层次结构模型 |
| 3.3 NCK微服务开发关键技术 |
| 3.3.1 NCK微服务IEC61499 功能块开发 |
| 3.3.2 基于滑动窗口的前瞻速度规划方法 |
| 3.4 其他微服务开发关键技术 |
| 3.4.1 Gcode微服务 |
| 3.4.2 RTE微服务开发 |
| 3.4.3 HMI微服务和Web人机界面 |
| 3.4.4 其他智能功能微服务扩展策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微服务架构数控系统实时任务调度研究 |
| 4.1 微服务架构数控系统任务类型及调度策略 |
| 4.1.1 数控系统任务类型划分 |
| 4.1.2 多核处理器分组调度策略 |
| 4.2 数控系统数据流任务调度研究 |
| 4.2.1 数控系统数据流模型及反馈调度算法 |
| 4.2.2 反馈调度算法实验验证 |
| 4.3 数控系统硬实时任务调度研究 |
| 4.3.1 实时任务可调度性判据 |
| 4.3.2 可调度性对控制稳定性的影响 |
| 4.3.3 周期和延迟对控制质量的影响 |
| 4.4 实时任务调度参数选择和优化 |
| 4.4.1 基于响应时间的实时任务周期分配 |
| 4.4.2 启发式实时任务调度参数优化方法 |
| 4.4.3 启发式任务周期优化方法实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微服务架构数控系统集群部署与功能验证 |
| 5.1 微服务架构数控系统集群配置部署策略 |
| 5.2 车间集群控制系统运行环境搭建 |
| 5.2.1 集群节点划分及基础软件部署 |
| 5.2.2 车间集群控制系统网络结构 |
| 5.2.3 车间集群控制系统可靠性与容错技术 |
| 5.3 微服务架构数控系统集群配置部署 |
| 5.3.1 Kafka消息代理集群部署及应用配置 |
| 5.3.2 数控微服务Docker容器镜像构建 |
| 5.3.3 基于Kubernetes的数控微服务集群部署 |
| 5.3.4 Ether CAT容器配置部署 |
| 5.4 微服务架构数控系统实验测试 |
| 5.4.1 实验平台搭建 |
| 5.4.2 关键性能测试 |
| 5.4.3 智能颤振抑制微服务功能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）智能化数控系统体系结构及关键技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 研究现状及发展趋势 |
| 1.4 关键技术分析 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 1.6 论文结构安排 |
| 第2章 智能化数控系统体系结构及相关技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 智能化数控系统的内涵 |
| 2.3 基于CPS的系统结构分析 |
| 2.4 蓝天数控系统的系统结构 |
| 2.5 智能化数控系统体系结构设计 |
| 2.5.1 支持多信息融合的可重构硬件平台 |
| 2.5.2 智能化数控系统二次开发平台 |
| 2.5.3 智能数据检测单元 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 可重构智能化数控系统的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 可重构智能化数控系统的设计 |
| 3.2.1 GJ400数控系统硬件平台简介 |
| 3.2.2 基于RGMⅡ总线的可重构智能化数控系统设计 |
| 3.3 RGMⅡ总线CPU控制模组的设计与实现 |
| 3.3.1 CPU控制板的设计与实现 |
| 3.3.2 RGMⅡ总线编码接口板的设计 |
| 3.4 RGMⅡ总线解码通信板的设计 |
| 3.5 RGMⅡ总线控制逻辑设计与实现 |
| 3.5.1 RGMⅡ总线协议设计 |
| 3.5.2 RGMⅡ总线编码逻辑模块设计 |
| 3.5.3 RGMⅡ总线解码逻辑模块设计 |
| 3.5.4 远程多模式多窗口远距离传输智能显控模式设计 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于现场总线的智能数据检测单元的设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 智能数据检测单元硬件平台设计 |
| 4.2.1 智能数据检测单元硬件平台技术指标 |
| 4.2.2 智能数据检测单元硬件平台设计 |
| 4.3 现场总线的通信协议设计 |
| 4.3.1 智能数据检测单元的数据帧设计 |
| 4.3.2 SSBⅢ总线控制逻辑设计与实现 |
| 4.3.3 现场总线模块与MCU通信设计 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于数据驱动的非线性误差智能补偿技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非线性误差的来源及成因 |
| 5.3 基于数据驱动的误差分析技术 |
| 5.3.1 基于模型的处理方式 |
| 5.3.2 基于数据驱动的处理方式 |
| 5.4 基于数据驱动的热误差补偿的软件开发 |
| 5.4.1 热误差补偿的模糊逻辑设计 |
| 5.4.2 热误差补偿模型开发 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于智能感知的数控机床故障自诊断技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 智能数控机床的网络化发展 |
| 6.3 数控机床网络化故障诊断的必要性分析及存在的问题 |
| 6.4 基于动态任务配置的多协议兼容的诊断机制研究 |
| 6.4.1 基于Linux共享库的多协议网关中间件 |
| 6.4.2 基于任务动态配置的系统结构设计 |
| 6.4.3 智能故障诊断模型的建立 |
| 6.4.4 基于模糊故障树分析的故障处理 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于PLCopen的开放式运动控制器功能块的设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PLCopen标准应用现状 |
| 1.2.2 IEC61131 标准研究现状 |
| 1.2.3 开放式运动控制器的发展与研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 开放式运动控制系统总体设计 |
| 2.1 开放式运动控制系统硬件平台 |
| 2.1.1 运动控制器 |
| 2.1.2 伺服驱动器与伺服电机 |
| 2.2 开放式运动控制系统软件架构 |
| 2.2.1 系统开发软件 |
| 2.2.2 系统运行内核 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 运动控制功能块的关键技术研究 |
| 3.1 功能块的设计与参数传递 |
| 3.2 运动控制状态机 |
| 3.2.1 单轴状态机 |
| 3.2.2 轴组状态机 |
| 3.3 运动类功能块的打断机制 |
| 3.4 运动控制过程中的加减速 |
| 3.4.1 速度模式T型建模 |
| 3.4.2 速度模式S型建模 |
| 3.4.3 位置模式T型建模 |
| 3.4.4 位置模式S型建模 |
| 3.5 轴组运动拐点处路径规划 |
| 3.5.1 直线与直线过渡 |
| 3.5.2 圆弧与直线过渡 |
| 3.5.3 模糊控制在拐点处的应用 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 PLCopen标准的运动控制功能块的设计与实现 |
| 4.1 管理类功能块 |
| 4.2 单轴运动类功能块 |
| 4.2.1 速度控制 |
| 4.2.2 位置控制 |
| 4.3 双轴运动类功能块 |
| 4.3.1 电子齿轮运动 |
| 4.3.2 电子凸轮运动 |
| 4.4 轴组运动类功能块 |
| 4.4.1 直线运动 |
| 4.4.2 圆弧运动 |
| 4.4.3 组合运动实验验证 |
| 4.4.4 拐点优化实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 免编程运动控制功能块的设计与实现 |
| 5.1 免编程运动控制原理 |
| 5.1.1 免编程的提出背景 |
| 5.1.2 免编程的控制原理 |
| 5.2 免编程实验验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 下一步展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）基于QT的跨平台嵌入式运动控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外运动控制系统研究与发展 |
| 1.2.1 运动控制技术的研究现状 |
| 1.2.2 国外运动控制系统发展概况 |
| 1.2.3 国内运动控制系统发展概况 |
| 1.2.4 跨平台运动控制系统研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 系统整体方案设计 |
| 2.1 运动控制系统需求分析 |
| 2.2 运动控制系统的结构类型与选择 |
| 2.2.1 基本结构类型 |
| 2.2.2 结构类型选择 |
| 2.3 运动控制系统的设计 |
| 2.3.1 硬件系统设计 |
| 2.3.2 软件系统设计 |
| 2.4 运动控制系统硬件平台搭建 |
| 2.4.1 系统硬件选型 |
| 2.4.2 系统硬件平台搭建 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 运动控制系统软件设计分析 |
| 3.1 系统开发环境介绍 |
| 3.1.1 Qt简介 |
| 3.1.2 Qt开发优点 |
| 3.2 运动控制系统软件结构分析 |
| 3.2.1 系统加工流程分析 |
| 3.2.2 系统功能划分 |
| 3.3 运动控制模块分析 |
| 3.3.1 运动控制模块功能分析 |
| 3.3.2 自动加工实现过程 |
| 3.4 刀具管理模块分析 |
| 3.5 刀具路径仿真分析 |
| 3.5.1 刀具路径仿真功能分析 |
| 3.5.2 OpenGL |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 数控加工代码预处理 |
| 4.1 数控代码结构分析 |
| 4.1.1 代码功能定义及组成 |
| 4.1.2 数控代码文件的解析过程 |
| 4.1.3 数控代码错误类型 |
| 4.2 数控代码解析器的设计 |
| 4.2.1 正则表达式 |
| 4.2.2 词法分析 |
| 4.2.3 语法分析 |
| 4.2.4 数据提取 |
| 4.2.5 模态代码的处理 |
| 4.2.6 数控代码解析器程序设计 |
| 4.3 刀具补偿研究与设计 |
| 4.3.1 刀具补偿的基本概念 |
| 4.3.2 刀具半径补偿的研究 |
| 4.3.3 刀具半径补偿的设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统功能实现与验证 |
| 5.1 人机交互界面和主程序设计实现 |
| 5.2 运动控制功能设计实现 |
| 5.2.1 运动控制器初始化 |
| 5.2.2 回原点方式设置 |
| 5.2.3 连续轨迹运动 |
| 5.3 刀具管理功能设计实现 |
| 5.3.1 刀具数据表的建立 |
| 5.3.2 刀具管理功能操作 |
| 5.4 刀具路径仿真设计实现 |
| 5.4.1 图形变换操作设计 |
| 5.4.2 绘制实时路径 |
| 5.4.3 刀具路径仿真显示 |
| 5.5 跨平台功能设计实现 |
| 5.6 系统功能测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作的总结 |
| 6.2 进一步工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在校期间参加的科研项目 |
（9）超声刀具专用数控磨床研制的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 数控磨床研制关键技术的国内外研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题主要研究内容及组织结构 |
| 第二章 基于结构模块化设计的超声刀具专用数控磨床研制方法研究 |
| 2.1 超声刀具专用数控磨床研制需求分析 |
| 2.1.1 超声刀具结构形貌分析 |
| 2.1.2 专用数控磨床研制需求分析 |
| 2.2 超声刀具专用数控磨床结构的模块化设计方法研究 |
| 2.2.1 专用数控磨床结构模块设计方法概述 |
| 2.2.2 超声刀具专用数控磨床功能分析 |
| 2.2.3 超声刀具专用数控磨床功能分解及模块创建 |
| 2.3 超声刀具专用数控磨床技术参数确定 |
| 2.4 超声刀具专用数控磨床机械结构模块设计方法实现 |
| 2.4.1 专用数控磨床的整体布局 |
| 2.4.2 专用数控磨床支承模块设计 |
| 2.4.3 专用数控磨床运动轴模块设计 |
| 2.4.4 专用数控磨床A轴夹具设计 |
| 2.4.5 专用数控磨床磨头模块设计 |
| 2.4.6 专用数控磨床冷却油循环模块设计 |
| 2.4.7 专用数控磨床对刀模块设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超声刀具专用磨床数控系统研制及自动对刀技术研究 |
| 3.1 专用磨床数控系统开放性设计需求及原则 |
| 3.2 专用磨床开放性数控系统总体方案设计 |
| 3.2.1 开放式数控系统数控方案设计 |
| 3.2.2 开放式数控系统总体框架构建 |
| 3.3 专用磨床数控系统研制 |
| 3.3.1 专用磨床数控系统硬件结构设计 |
| 3.3.2 专用磨床数控系统操作软件选用 |
| 3.4 超声匕首刀刀位角度自动获取方法研究 |
| 3.4.1 超声匕首刀对刀原理分析 |
| 3.4.2 基于激光对刀仪的超声匕首刀刀位角度自动获取技术研究 |
| 3.4.3 刀位角度自动获取方法实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 刃磨刀具尺寸误差控制技术研究 |
| 4.1 刀胚加工误差原因分析 |
| 4.2 误差类型对刀具尺寸误差的影响 |
| 4.2.1 回零误差对刀具尺寸误差的影响 |
| 4.2.2 砂轮垂直度误差对刀具尺寸的影响 |
| 4.3 刀具加工误差控制方法 |
| 4.3.1 常用误差控制方法 |
| 4.3.2 基于伺服电机Z相脉冲的误差控制方法 |
| 4.3.3 控制方法实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 超声刀具参数化自动编程技术研究 |
| 5.1 超声刀具加工程序设计 |
| 5.1.1 超声匕首刀加工路径设计及编程原理 |
| 5.1.2 超声圆盘刀加工路径设计及编程原理 |
| 5.1.3 超声刀具编程实例 |
| 5.2 参数化自动编程界面设计 |
| 5.2.1 参数化自动编程介绍 |
| 5.2.2 自动编程界面功能设计 |
| 5.2.3 基于MATLAB的自动编程系统界面设计 |
| 5.3 参数化自动编程验证实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）基于CNC改进的开放式数控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和研究意义 |
| 1.2 数控系统的历史 |
| 1.2.1 硬件数控时期 |
| 1.2.2 CNC的发展时期 |
| 1.2.3 高速高精度CNC的开发时期 |
| 1.2.4 开放式CNC的开发时期 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 开放式数控系统构建 |
| 2.1 运动控制理论 |
| 2.1.1 封闭体系中的运动控制 |
| 2.1.2 开放体系中的运动控制 |
| 2.2 开放式数控系统的构建 |
| 2.2.1 系统结构形式 |
| 2.2.2 基于个人计算机的数控开放式系统构思 |
| 2.2.3 构建开放式系统 |
| 2.3 开放式系统的软硬件构思 |
| 2.4 开放式系统软件功能构想 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 开放式数控系统改进及其实现 |
| 3.1 硬件系统的改进 |
| 3.1.1 选择运动控制卡 |
| 3.1.2 系统的硬件结构 |
| 3.2 软件系统的改进 |
| 3.2.1 选择操作系统 |
| 3.2.2 各部分软件主要功能 |
| 3.2.3 设计软件模块 |
| 3.2.4 选择CAD/CAM软件 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 开放式数控系统的应用 |
| 4.1 TAU871SF数控系统 |
| 4.2 改进后的开放式数控系统 |
| 4.2.1 改造数控系统硬件 |
| 4.2.2 数控系统控制软件的原理及调试 |
| 4.3 改进后数控系统的特性分析 |
| 4.4 改进后数控系统的可靠性验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
四、开放式数控系统硬件平台的构建（论文参考文献）
- [1]基于μC/GUI的可重构数控系统人机界面的设计与实现[D]. 姚文姣. 中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所), 2021(08)
- [2]复杂型面透波构件IPD测量装备控制系统研究[D]. 路赛利. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]普通车床数控化改造设计与实施[D]. 朱龙飞. 武汉工程大学, 2020(01)
- [4]辊筒机床多轴联动数控加工系统研究[D]. 罗思鑫. 广东工业大学, 2020
- [5]面向集群部署的微服务架构数控系统研究[D]. 刘建康. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]智能化数控系统体系结构及关键技术研究与实现[D]. 李锁. 中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所), 2019(09)
- [7]基于PLCopen的开放式运动控制器功能块的设计与实现[D]. 王舒润. 合肥工业大学, 2019(01)
- [8]基于QT的跨平台嵌入式运动控制系统研究[D]. 谢超. 杭州电子科技大学, 2019(01)
- [9]超声刀具专用数控磨床研制的关键技术研究[D]. 黄志伟. 杭州电子科技大学, 2019(01)
- [10]基于CNC改进的开放式数控系统研究[D]. 马秀明. 苏州大学, 2018(01)