3 开放式非圆截面数控系统的实现

以工控机硬件为平台，以中凸变椭圆数控切削模块为核心派生出丰富的通用CNC 功能，以实现车倒角、圆锥(柱)面、端面、切槽等功能，其结构如图3所示。图中的非圆截面数控系统由主控模块、直线伺服单元、主轴控制单元、位置伺服单元、在位测量系统等部分组成。主控模块是以工控机为核心，包括硬盘、软驱、键盘、显示器、打印机等。它是整个数控系统核心部分，负责系统管理和信息处理功能。除了和各子功能模块通信外，它还直接控制系统的I/O功能。工控机与各功能模块的信息通路可分为七条:①微机通过接口电路、子CPU控制直线电动机，实现中凸变椭圆型面的加工：②微机通过专用控制卡控制位置伺服，实现插补、快进快退等通用CNC 功能：③微机通过接口电路、变频器或刀架盒，实现对主轴起停、转速及刀架的控制：④主轴通过编码器、接口电路把角位置信息传给微机：⑤微机通过I/O板、光耦板控制按钮、显示灯等输入输出量：⑥微机通过A/D转换、测微仪对加工完的工件进行在位检测，并显示测量结果：⑦报警通道，变频器、油路、油压等故障通过中间继电器、接口电路传给计算机。

图3 系统总体结构图

4 结束语

本数控系统将非圆截面加工专用数控系统和一般通用数控系统相结合，不但可以实现非圆截面加工的专用功能，而且还可以实现非圆零件的其他特征(如环槽，倒角等)等辅助加工，可大大提高生产效率。另外，本系统开发的数控软件使系统的可靠性大大提高，并可实现专用和通用数控功能的有机结合。使用DSP和光栅来实现直线伺服单元的控制，非圆截面加工的精度和系统稳定性也大大提高。本系统目前已在新一代数控活塞车床上使用。

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