近日小编精心整理了《磨削数控系统管理论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要:文章从机床加工系统的电气系统结构及功能、功能部件、HMI上位机、锁相伺服控制系统、进刀系统操作及运行说明等诸多方面，对数控机床电气中的HMI控制系统进行了全面地论述。文章最后通过对HMI控制系统的详细阐述，从中还介绍了HMI控制系统的运行、操作、维护以及通讯等相关的说明。
磨削数控系统管理论文 篇1：
基于HMI控制的数控机床电气控制系统
摘 要:本文介绍了一种基于HMI控制的数控机床电气控制系统的功能,基本工作原理。从HMI上位机、锁相伺服控制系统、进刀系统三个功能部件展开说明,最后还介绍了本系统的操作、运行、通讯和维护的相应说明。
关键词:HMI上位机数控机床电气控制
HMI-based electrical control system of numerical control lathe
Key words:HMI upper machine;electrical control system of numerical control lathe
1电气系统结构及功能
1.1 概述
本数控机床电气控制系统由以下几个部件组成:HMI上位机及操作台;电力拖动及其控制系统;全闭环电子锁相伺服控制系统;进刀控制系统;串行通讯总线链路。
1.2 电气系统功能结构框图
系统功能结构图如图1所示。
HMI上位机经串行通讯总线将机床控制、电子锁相伺服控制、进刀控制等系统连接,通过HMI上位机及操作台发送控制命令、传送和接收数据信息,从而控制砂轮主轴(B轴)和工件主轴(C轴)、砂轮径向进给轴(X轴)、砂轮切向进给轴(Y轴)、工件架齿向走刀轴(Z轴)的联动运行,实现对齿轮的精确磨削。
2功能部件说明
2.1 HMI上位机
HMI上位机采用嵌入式一体化触模式工控机,具备RS485、 RS232、网口、USB等多种接口,便于今后的功能扩展,本项目主要考虑采用RS485口(内部含光电隔离)。软件部分采用windows CE平台下的组态软件,这样不需要进行底层驱动软件的开发(部分仅针对PLC的通信驱动软件需自己开发),介面具有动态画面效率,人机交互信息更具亲合力。主要功能包括:基本参数设置,操作及运行控制,报警信息显示及查询,实时状态信息和厂商信息显示等(如图2）。
2.2 锁相伺服控制系统
锁相伺服控制系统是本数控机床的核心部分,控制被磨削齿轮与蜗杆砂轮转速的精确同步运轉。该系统是一个带位置反馈的自动控制系统,系统的基本原理是利用输出量反馈给输入端的信号与输入给定值的偏差值,使系统产生控制调节量去抵消运行误差和扰动的作用,以保持输出量在一定精度范围内跟踪给定量。根据反馈量的不同,可以构成不同的控制系统,当引入频率或相位反馈时,构成我们所称的锁相伺服控制系统。其控制原理图如图2所示。
2.3 进刀系统
进刀控制系统主要由进刀控制装置(包括:X/Y/Z轴进刀运动控制电路板)、X/Y/Z轴伺服包、X/Y/Z轴驱动电机和相配套的光栅等组成,运动控制器通过RS485/RS422串行通讯总线与上位机连接,收发相关的命令、数据、状态信息等参数,从而控制X/Y/Z轴电机完成相应的运动。
3操作及运行说明
开机后,上位机进入用户登录窗口,操作人员输入用户名,密码,进入主界面。主界面提供“系统功能管理”和“工作主界面”两部分功能。系统管理包括【登录用户】、【退出登录】、【用户管理】、【修改密码】和【退出系统】组成。
主界面由四部分组成:菜单栏,信息栏,操作栏,时间与报警信息显示栏。
(1)菜单栏:菜单栏位于界面最下面,用来控制各界面间的切换,点击即可进入相应界面。
(2)信息栏:显示当前设置的参数和系统当前的状态信息。
(3)操作栏:各轴目标位的设置和相关动作的设置。
(4)时间与报警信息显示栏:显示当前的日期、时间和报警信息。
4使用维护说明
(1)本数控系统具备自诊断功能,并且提供解决方案(会在数控界面控制中显示),供用户参考。
(2)厂商信息为系统内部数据转换监视与图纸查看窗口,在系统调试时,可以根据厂商信息窗口实时监视各部件信号是否正常,以方便调试。
5结语
本文设计了一种基于HMI控制的数控机床电气控制系统,按部件对其进行了简单的介绍说明。
参考文献
[1] 童晓姝.HMI技术在工业控制领域的广泛应用.
[2] 朱弘峰.人机接口二次开发与数控机床再制造.
[3] 肖本贤.锁相伺服控制系统及其在CNC机床中的应用.
作者：李俊锋
磨削数控系统管理论文 篇2：
数控机床电气中的HMI控制系统研究
摘要:文章从机床加工系统的电气系统结构及功能、功能部件、HMI上位机、锁相伺服控制系统、进刀系统操作及运行说明等诸多方面，对数控机床电气中的HMI控制系统进行了全面地论述。文章最后通过对HMI控制系统的详细阐述，从中还介绍了HMI控制系统的运行、操作、维护以及通讯等相关的说明。
关键词:数控机床 电气控制 HMI系统
HMI是机床完美的自动控制系统。无论是对于小型车间加工，还是大量的成批生产，HMI都是数控机床电气系统的最佳选择。HMI和SIMODRIVE可以被广泛应用于汽车工业、模具制造业、航空制造业、消费类物品制造业、能源和动力设备制造业等制造自动化领域，HMI控制系统都能够充分满足在各种领域内的具体要求。同时，本地化的研发和生产将使HMI数控产品更加贴近中国市场，满足广大用户的需求。我们还致力于中国数控加工领域的人才培养事业，HMI数控教育培训软件已成为大专院校、职业学院进行数控教学的有力工具。
1 电气系统结构及功能
1.1 控制电机。控制电机主要用于对控制信号进行传递和变换，要求有较高的控制性能，如反应快、精度高、运行可靠等；而一般普通旋转电动机主要用于能量变换，要求有较高的性能指标。控制电动机在自动控制系统中通常作为执行元件、检测元件和解算元件，具有体积小、功率小等特点。按功能分：测量、放大、执行、校正电动机四种。
1.2 電气系统功能结构框图。
系统功能结构图如图1所示。
HMI上位机经串行通讯总线将机床控制、电子锁相伺服控制、进刀控制等系统连接,通过HMI上位机及操作台发送控制命令、传送和接收数据信息,从而控制砂轮主轴(B轴)和工件主轴(C轴)、砂轮径向进给轴(X轴)、砂轮切向进给轴(Y轴)、工件架齿向走刀轴(Z轴)的联动运行,实现对齿轮的精确磨削。
2 功能部件说明
2.1 HMI上位机。HMI上位机采用嵌入式一体化触模式工控机,具备RS485、 RS232、网口、USB等多种接口,便于今后的功能扩展,本项目主要考虑采用RS485口(内部含光电隔离)。软件部分采用windows CE平台下的组态软件,这样不需要进行底层驱动软件的开发(部分仅针对PLC的通信驱动软件需自己开发),介面具有动态画面效率,人机交互信息更具亲合力。主要功能包括:基本参数设置,操作及运行控制,报警信息显示及查询,实时状态信息和厂商信息显示等。
2.2 锁相伺服控制系统。锁相伺服控制系统是本数控机床的核心部分,控制被磨削齿轮与蜗杆砂轮转速的精确同步运转。该系统是一个带位置反馈的自动控制系统,系统的基本原理是利用输出量反馈给输入端的信号与输入给定值的偏差值,使系统产生控制调节量去抵消运行误差和扰动的作用,以保持输出量在一定精度范围内跟踪给定量。根据反馈量的不同,可以构成不同的控制系统,当引入频率或相位反馈时,构成我们所称的锁相伺服控制系统。其控制原理图如图2所示。
2.3 进刀系统。进刀控制系统主要由进刀控制装置(包括:X/Y/Z轴进刀运动控制电路板)、X/Y/Z轴伺服包、X/Y/Z轴驱动电机和相配套的光栅等组成,运动控制器通过RS485/RS422串行通讯总线与上位机连接,收发相关的命令、数据、状态信息等参数,从而控制X/Y/Z轴电机完成相应的运动。
3 使用说明
3.1 操作及运行说明。开机之后,上位机进入用户登录窗口,操作人员输入用户名,密码,进入主界面。主界面提供“工作主界面”和“系统功能管理”两部分功能。系统管理包括 [退出登录]、[登录用户]、[用户管理]、[退出系统]和[修改密码]组成。
主界面由四部分组成:信息栏,菜单栏,操作栏,报警与时间信息显示栏。信息栏:显示当前设置的参数和系统当前的状态信息；菜单栏:菜单栏位于界面最下面,用来控制各界面间的切换,点击即可进入相应界面；操作栏:各轴目标位的设置和相关动作的设置；时间与报警信息显示栏:显示当前的日期、时间和报警信息。
3.2 使用维护说明。本数控系统具备自诊断功能,并且提供解决方案(会在数控界面控制中显示),供用户参考。厂商信息为系统内部数据转换监视与图纸查看窗口,在系统调试时,可以根据厂商信息窗口实时监视各部件信号是否正常,以方便调试。
4 结语
本文设计了一种基于HMI控制的数控机床电气控制系统,按部件对其进行了简单的介绍说明。
参考文献
[1] 童晓姝.HMI技术在工业控制领域的广泛应用[J].科技咨询，2010
[2] 朱弘峰.人机接口二次开发与数控机床再制造[J].中国科技，2009
[3] 肖本贤.锁相伺服控制系统及其在CNC机床中的应用[J].机械制造，2011
作者：于立 朱汉伟
磨削数控系统管理论文 篇3：
浅谈机械制造的智能化技术的发展趋势
【摘要】机械制造业国国民经济的基础产业，它在国民经济GDP所占的比例以及对其他产业的感应系数都很重。机械制造业的发展直接影响到我国国民经济各部门的发展，影响到我国国计民生和国防力量的强大。放眼全球，制造业，特别是机械制造业和高技术的关系中，有两种发展趋势，一是智能化科技极大地改变着制造业，二是制造业正在全方位地走向智能化技术。
【关键词】机械制造；智能化技术
一、机械制造智能化技术的发展
机械智能化技术就是指将传统的机械制造技术与现代科学技术相结合，通过信息技术渗透、新产品的研制与开发，设计与制造、管理与销售等各个领域，形成以精密成型与加工技术、现代设计技术、自动化技术、系统管理技术等为丰要范畴的先进制造技术，在现代制造系统中，智能化技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，智能化技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。
二、智能化技术发展趋势
1、性能发展方向
（1）高速高精度高效化。现代化机械制造技术发展的方向之一是精密加工，超精密加工技术，微型机械。精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加上（如机械化学研磨，超声磨削和电解抛光等）三大范畴。目前，纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用，纳米技术大大促进了机械科学、光学科学、测最科学和电子科学的发展。而超精密加工技术正朝着纳米技术发展。譬如美国1997年首次制造出直径仅为60μm的静电微型电机，以及几十微米的微型齿轮、弹簧及微型机构。
（2）柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
（3）工艺复合性和多轴化。机械制造业智能化正在向工艺复合性多轴化发展，主要目是增强复合加工，即减少生产环节、生产工序、生产辅助时间的。正朝着多轴，多系列控制功能方向发展。譬如某一台数控机床的智能化加工，把工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀，旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。
2、功能发展方向
（1）向用户界面图形化发展。用户界面的概念是通过数控系统来实现与使用者之间的对话接口。图形化用户界面比较直观，操作也更简单。大多情况下，用户只需要通过鼠标的单击就能完成任务，计算机系统会以窗口或者对话框的形式显示相应信息。图形化用户界面是个统称，包括许多元素，如图标，窗口，菜单，对话框等。图形用户界面大大地方便了非专业人士的使用。操作工可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程，三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
（2）向科学计算可视化发展。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
（3）向插补和补偿方式多样化发展。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补（非均匀有理B样条插补）、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
（4）向集成化发展。高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片等控制系统，大大提高了机械制造业智能化的性能，同时LED平板显示技术，具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。机械制造业智能化控制系统向集成化发展是将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度，减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，大大提高了系统的可靠性。
3、体系结构的发展
（1）集成化。高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片等控制系统，大大提高了机械制造业智能化的性能，同时LED平板显示技术，具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。机械制造业智能化控制系统向集成化发展是将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度，减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，大大提高了系统的可靠性。
（2）模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，做成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。
（3）网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作，通過机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，近几年计算机联网形成了巨大的浪潮，它使计算机的实际效用得到大大的提高。机械制造业智能化采用网络化机可进行远程控制和无人化操作，通过联网，对加工产品进行编程，设定、操作、运行，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
三、结论
机械制造的智能化技术是现代技术和工业创新的集成，是国家机械制造业的水平的重要标志，更是国家工业的基础和支柱。因此，我们应在了解机械制造的智能化技术发展趋势，让我国现代机械制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
【参考文献】
[1] 武克艳， 张秀峰. 浅谈先进机械制造技术的特点及我国机械制造技术的发展趋势[J]. 内燃机与动力装置， 2008（03）.
[2] 吴耀金， 张治民， 于建民， 薛 勇. 先进制造过程的测试技术及其发展趋势[J]. 锻压装备与制造技术， 2006（06）.
作者：程玉林 孙允月