WEDM机床运动控制系统硬件电路设计及程序开发
发布时间：2024-03-26 04:10
电火花线切割(Wire Electrical Discharge Machining,WEDM)机床具有机械结构简单,制造成本低,工艺性好等优点,在实际工程中已经获得了较为广泛的应用。但由于我国在电火花线切割数控系统方面的研究仍处于落后地位,国内的电火线切割机床存在智能化、自动化程度较低,灵活性不足等问题,严重阻碍了电火花线切割机床在应用范围、功能扩展和加工精度上的进一步发展。运动控制系统是WEDM数控机床的核心部分,直接影响到数控系统的性能、机床加工精度及加工效率,因此,研究适合于我国电火花线切割机床的运动控制系统具有重要的现实意义。本文针对基于Windows系统下“PC机+运动控制板”模式的运动控制系统做了如下几个方面的工作:(1)对电火花线切割加工进行了工艺试验研究,初步研究了各参数对电火花线切割加工薄壁件翘曲变形的影响情况,为制定运动控制系统方案打下了试验基础。(2)分析电火花线切割机床运动控制系统的研究现状,制定了运动控制系统整体方案,规划了硬件电路工作平台。(3)根据运动控制系统整体方案,设计了运动控制卡的电路原理图,并制作出PCB板卡。其中包括电源电路、CPLD配置电路(...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源、背景和目的意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和目的意义
1.2 电火花线切割数控机床概述
1.3 电火花线切割数控系统国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 论文主要研究内容
第二章 电火花线切割薄壁件加工变形研究
2.1 电火花线切割薄壁件加工变形研究的重要性
2.2 电火花线切割加工试验
2.2.1 试验条件
2.2.2 试验方案
2.3 单因素试验与结果分析
2.3.1 脉宽对翘曲量变形的影响
2.3.2 脉间对翘曲量变形的影响
2.3.3 功率管数对翘曲量变形的影响
2.3.4 气中、液中加工对翘曲量的影响
2.3.5 切深对翘曲量的影响
2.4 正交试验设计与结果分析
2.4.1 试验设计
2.4.2 极差分析
2.4.3 正交试验灰关联分析
2.5 本章小结
第三章 电火花线切割机床运动控制系统总体方案设计
3.1 电火花线切割机床机械结构
3.2 数控系统整体方案设计
3.3 运动控制系统要求分析和设计方案
3.3.1 运动控制系统要求分析
3.3.2 运动控制系统设计方案
3.3.3 主控芯片选择
3.3.4 编程语言选择
3.4 本章小结
第四章 数控系统硬件电路设计
4.1 数控系统整体硬件电路设计
4.2 电源电路设计
4.3 CPLD配置电路设计
4.3.1 CPLD工作原理
4.3.2 CPLD时钟电路设计
4.3.3 JTAG电路设计
4.4 阈值电压控制电路设计
4.5 输入输出接口电路设计
4.6 PCB板卡设计
4.7 本章小结
第五章 运动控制系统控制电机硬件设计及程序开发
5.1 运动控制系统总体设计方案
5.1.1 运动控制系统的工作原理
5.1.2 运动控制系统硬件结构
5.2 硬件设计
5.2.1 串口通信接口设计
5.2.2 步进电机选型与工作原理
5.3 基于Verilog控制电机程序开发与验证
5.3.1 CPLD内部逻辑程序的开发
5.3.2 硬件测试验证
5.4 本章小结
第六章 掉电保护电路设计及程序验证
6.1 掉电保护功能模块的重要性
6.2 掉电保护功能模块设计方案
6.3 硬件电路设计及工作原理
6.3.1 电压监控电路
6.3.2 数据存储电路
6.3.3 硬件备用电源供电电路
6.4 基于Verilog掉电保护程序开发与验证
6.4.1 CPLD内部逻辑程序的开发
6.4.2 程序仿真与验证结果分析
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 本文主要结论
7.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
本文编号：3939342
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源、背景和目的意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和目的意义
1.2 电火花线切割数控机床概述
1.3 电火花线切割数控系统国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 论文主要研究内容
第二章 电火花线切割薄壁件加工变形研究
2.1 电火花线切割薄壁件加工变形研究的重要性
2.2 电火花线切割加工试验
2.2.1 试验条件
2.2.2 试验方案
2.3 单因素试验与结果分析
2.3.1 脉宽对翘曲量变形的影响
2.3.2 脉间对翘曲量变形的影响
2.3.3 功率管数对翘曲量变形的影响
2.3.4 气中、液中加工对翘曲量的影响
2.3.5 切深对翘曲量的影响
2.4 正交试验设计与结果分析
2.4.1 试验设计
2.4.2 极差分析
2.4.3 正交试验灰关联分析
2.5 本章小结
第三章 电火花线切割机床运动控制系统总体方案设计
3.1 电火花线切割机床机械结构
3.2 数控系统整体方案设计
3.3 运动控制系统要求分析和设计方案
3.3.1 运动控制系统要求分析
3.3.2 运动控制系统设计方案
3.3.3 主控芯片选择
3.3.4 编程语言选择
3.4 本章小结
第四章 数控系统硬件电路设计
4.1 数控系统整体硬件电路设计
4.2 电源电路设计
4.3 CPLD配置电路设计
4.3.1 CPLD工作原理
4.3.2 CPLD时钟电路设计
4.3.3 JTAG电路设计
4.4 阈值电压控制电路设计
4.5 输入输出接口电路设计
4.6 PCB板卡设计
4.7 本章小结
第五章 运动控制系统控制电机硬件设计及程序开发
5.1 运动控制系统总体设计方案
5.1.1 运动控制系统的工作原理
5.1.2 运动控制系统硬件结构
5.2 硬件设计
5.2.1 串口通信接口设计
5.2.2 步进电机选型与工作原理
5.3 基于Verilog控制电机程序开发与验证
5.3.1 CPLD内部逻辑程序的开发
5.3.2 硬件测试验证
5.4 本章小结
第六章 掉电保护电路设计及程序验证
6.1 掉电保护功能模块的重要性
6.2 掉电保护功能模块设计方案
6.3 硬件电路设计及工作原理
6.3.1 电压监控电路
6.3.2 数据存储电路
6.3.3 硬件备用电源供电电路
6.4 基于Verilog掉电保护程序开发与验证
6.4.1 CPLD内部逻辑程序的开发
6.4.2 程序仿真与验证结果分析
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 本文主要结论
7.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
本文编号：3939342
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