开放式数控示教平台研制

• 作 者: 苏日华
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 数控技术示教平台 工程训练 数控教学 数控技术 开放式数控

数控技术是现代制造业的基本支撑技术,其技术水平高低已成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。目前,数控训练已成为国内高校工程训练的重要实践教学环节,但其训练项目大多仅限于CAD/CAM和数控加工教学。而数控技术原理的教学往往只停留在理论层面或仅限于个别环节,缺乏开放的、完整的、透明化的实践教学平台支撑。本课题根据南航工程训练中心数控训练的实际情况,利用旧机床,自主研制了基于PC的开放式数控技术示教平台,实现了数控车床的基本功能。系统面向实践教学,采用模块化结构,以人机交互(软件)方式实现NC程序的预编译、编译及粗、精插补等功能;同时,系统全面展示了数控系统由NC程序编制到控制脉冲输出,直到电机控制的整个工作过程;系统交互性强,其间应用了丰富的教辅手段,教学特色鲜明。系统采用了开放性较好的NC嵌入PC模式。本文设计了数控技术示教平台的总体控制方案及系统的电气控制部分,详细阐述了运动控制器的硬件特性、电气控制部分的设计细节以及电气系统的连接;自主开发了具有鲜明教学特色的系统软件,详细阐述了人机界面模块、核心控制模块的设计思想,以及译码、插补、系统状态监控、加工方式选择、机床刀架控制等关键部分的实现过程,并对其相应教学功能部分的设计思路和具体实现过程进行了描述。最后,文章详细设计了系统的教学流程和训练项目。系统现已在南航工程训练中心试应用于数控技术原理教学,效果良好。该系统弥补了工程训练中心数控训练教学中的缺项,对于数控技术的全面认知教学和创新教学,有着重要的现实意义。