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冲压成形是现代代工业生产中的一项重要技术,应用范围广泛,数控转塔冲床则是冲压成形的重要设备,其核心部分数控系统目前大多依靠进口,因此研究转塔冲床的数控系统具有十分重要的意义。
随着数控系统的不断发展以及各种支撑技术的日益完善,数控系统的开放程度也越来越高,开放式数控系统以其通用化、开放化以及兼容性高等优点解决了传统数控系统的封闭问题,很好地适应了现代工业化生产的要求,已经成为数控系统的发展方向。
本文分析了开放式数控系统的的三种主要控制方案,最终采用纯软件式控制方案,基于TwinCAT平台,充分利用Beckhoff提供的组件,对数控系统进行开发,并对孔群路径问题进行了相关的研究,旨在提高机床的加工效率。论文主要包括以下几部分内容:
首先,了解数控转塔冲床的硬件组成和工作原理,在此基础上,对各主要组件进行选型,并且利用现场总线技术,搭建数控系统的硬件部分。
然后,基于TwinCAT控制平台,分别对系统的组态和软PLC程序进行开发,实现数控系统的软件部分。
接着,对数控系统的上位机程序进行开发,根据生产实际的需要,采用模块化的设计思想,进行系统功能模块划分,主要实现加工控制、图形仿真、参数设置和故障诊断等功能,设计出符合要求的上位机人机界面。
最后,从提高生产效率的角度出发,对孔群加工路径进行合理的优化,主要从常规法和人工智能优化法两个方面进行优化方案设计,这里采用了X或Y单向优化法、邻近优化法和混合遗传算法分别进行优化建模,比较优化结果,根据加工环境,选用合适的优化方案。