低速走丝线切割上位机控制软件的设计与开发-机械制造及其自动化专业论文.docxVIP

Classified Index：TG0661 U.D.C.: 621.9.048 Dissertation for the Master Degree in Engineering DESIGN AND DEVELOPMENT OF THE HOST COMPUTER CONTROL SOFTWARE FOR LS-WEDM Candidate：Liu Candidate： Liu Shaoyuan Supervisor： Prof. Bai Jichen Academic Degree Applied for： Master of Engin Mechanical Specialty： Automation School of Affiliation： Engineering Date of Defence： July, 2007 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute Manufacturing and Mechatronics of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 - - I - 摘 要 随着对产品性能和加工精度要求的不断提高，低速走丝电火花线切割加工 在机械加工领域中的地位日益突出。数控系统是电火花线切割机床的核心部 分，其性能直接影响机床的加工质量和加工稳定性，而我国在低速走丝线切割 加工数控技术的研究与开发方面尚处于起步阶段，对低速走丝线切割机床数控 系统的开发成了当务之急，基于开发低速走丝线切割机床数控系统的需要，本 课题进行了低速走丝线切割机床上位机控制软件的设计与开发。 本系统采用 PC+运动控制卡的控制模式，上位机进行非实时性控制，下位 机完成各种实时性数控功能。在 Windows 操作系统下，用 VC++ 6.0 进行控制 软件的开发，功能模块包括人机界面模块、译码模块、加工定位模块、程序编 辑模块、加工控制模块、显示仿真模块、参数设置模块等。人机界面由四个相 互独立的界面组成，通过菜单进行切换，便于操作。 本文实现了定端面、定孔中心、回加工起始点、回工件坐标原点和机械零 点功能，便于用户找正加工位置。对间隙补偿出现的各种转接方式进行分析， 并对偏移点和拐点的计算进行公式推导，转接点采用直线和圆弧两种过渡方 式，实现加工轨迹间隙补偿，在加工过程中实时显示加工轨迹和绘制电压波 形，用户能时刻观察工件的加工位置和放电状态。 本文论述了任意角度旋转和顺逆切割功能的实现原理。对常规锥度加工采 用不同的锥度加工方式、不同元素组合时的派生轨迹进行分析，提出补偿后拐 角处元素对应的方法，并论述了元素线性化过程和上下表面轨迹投影到上下丝 架平面的方法，从而实现锥度加工轨迹控制。采用多线程实现控制系统多任务 的并行，利用 Windows API 编写的串口通信类来实现上下位机的串行通信。 关键词 低速走丝电火花线切割；控制系统；锥度切割；串口通信 - - II - Abstract With the improvement of product performance and accuracy of machining, LS- WEDM has increasingly played an important role in the field of mechanical machining. As the core of the LS-WEDM machine, the performance of the CNC system decides process quality and process stability of the machine directly. Meanwhile, the research and development of LS-WEDM CNC system is still in the starting stage of our country. So it should be given priority to the development of LS- WEDM CNC system. This paper is about the design and development of the host computer control software for the LS-WEDM, basing on the requirement of research and development of the LS-WEDM CNC system. The system uses the controlling model of PC and motion contr