CAD/CAM/CNC三位一体合成系统的研究（二）

HEATS

　　3设计思想

! m W3 V/ [- l9 p0 l6 |) s ! Z- b; I# b: T4 c6 q( H

　　3.1产品类型设计与机床结构互动

1 z) M- J7 ]! y9 S) v& N * g: ]% J1 t8 L' r0 \8 L6 [ \

　　(1)高端用户(如航空业、造船业)。可由产品造型设计所需空间维数，来确定机床中所需的空间维数，从另外角度理解，机床联动轴的数量由产品的复杂程度确定，根据产品来配置机床，从而保持产品与机床的同一性，具有专用数控机床的特色，这样可以保证和提高加工精度和加工效率，更适用于异型零件或大型零件的加工，如飞机机身等等。这种情况对用户的技术要求较高。

( s* Z) p6 e Y$ I% A3 Z" | & X) g0 p5 N# ~% u$ A7 e

　　(2)普通用户。则只需根据已定机床，在系统中选择相应的产品造型设计空间，用户还可根据自已的需要增加或减少联动轴的数量。这符合大部用户的情况。

/ `/ H8 _& t4 _6 b5 h* u ) e2 n6 k! s' U& @1 @ ) a8 I4 `+ \8 D* D& P/ c ) a+ ]0 n, X1 S5 p' a& C7 U

　　3.2系统的总控制模块与分立模块

# \5 V# a' }1 T# |7 A/ k: d

　　前者完成总协调和控制，后者在与前者协作下完成自已的任务

0 }+ O" B) |- q! Y, K& i3 }, ` 4 ~4 ]; p, j/ O+ W" a3 } " f8 p# b8 L& N* M" Y

　　(1)总控制模块(应用程序)。向各分立模块发送控制信息，并接受和处理分立模块反馈的信息，并作一些其它控制或监控工作。

& u- E; h4 [& B4 j5 e& E& ` 6 \( W: ?0 @7 _0 Q/ A" {: l2 W

　　(2)分模块。根据工程控制理论，各独立模块都具有信号输人、信号处理、信号输出、信号反馈(闭环)的共同特征(图1)。因此，可以将各分立模块进行同类抽象，实际使用时，只需在系统中赋值配置即可，这样非常有利于机床升级。如五轴联动升为七轴联动，只要在系统中新增两个相应的配置，而后把新增两轴部件按配置要求安装在机床上即可。另外，各分模块相对独立，内部运作互不干涉，各分模块的数据交换由总线协调控制，吞吐于总线，这样系统稳定性和可靠性易于保证，且系统容易升级。

　　3.3将系统分为计算机侧和机床侧

, \2 E, O7 h: a( N $ |, B( x$ c) M1 k. w' e 8 k7 J5 a$ Y$ n# Q i

　　计算机侧应能完成系统所有的工作，机床侧则具有嵌入式系统的所有特点，具有传统数控机床的特色，但机床侧软件系统是极具柔性(有些资料称为韧件)，可从计算机侧不断下载和升级有关代码，只要硬件资源允许，这种下载和升级是无限的;把代码下载到机床有利于网络远程加工，计算机集成制造等，同时又可适合于传统使用习惯的操作者。

4 B) s( x- ~; \# [& X+ M

　　4初步设计系统图

5 Y- X* u6 {8 n9 ^ " Y; ~# h% H; |

　　4.2有关设计中的一些概念

" v7 c/ M4 s0 L, |) f0 C7 ` + D6 Y. D6 M/ T$ D* b

　　由于整个系统模块很多，不能一一讲述，这里只讲述几个模块。

! R7 P L& g8 a4 u; b) k " R/ T" z2 B k

　　(1)CNC模块和机床加工模块。CNC模块主要完成工件加工路径的静态和动态计算，静态计算根据工件的轮廓完成最初的计算，形成轨迹数据库;动态计算是根据机床加工模块返回的实际数据，进行轨迹修正。机床加工模块是根据机床工作的具体命令，向机床发出控制信息，以及及时把机床的有关信息返回给系统。CNC模块和机床加工模块是合成系统的重要组成，少之就不成为合成系统，也是开发的难点之一。

1 a8 }" m8 u- p ; c! }! [5 S, M. |7 h2 q