论文部分内容阅读
数控机床在我国制造加工业中占据重要地位,推动了我国制造业的发展,对我国整个国民经济的发展至关重要。但是,目前国内机床技术落后,发展缓慢,智能化水平不高,已不能适应我国现阶段制造业的发展要求,也不能满足制造企业实施信息化战略的发展要求,这就要求我国机床要不断的提高自身的整体制造水平。随着网络技术、自动化技术以及智能推理技术的快速发展,网络化和智能化制造是整个机床行业的发展方向,而多功能嵌入式终端系统可以帮助数控机床实现网络化和智能化。本文以提高数控机床的网络化和智能化制造水平为目标,对机床智能化提升终端系统支撑平台以及关键技术进行研究,并实现原型系统开发,验证相关理论的正确性和系统的实用性。本文首先阐述了国内数控机床智能化水平落后,自主知识产权不足,严重依赖进口以及机床的网络化和智能化对我国整个制造业具有重大而深远的意义,分析了机床智能化提升终端、机床智能化提升终端系统、终端系统支撑平台及其可配置性的需求,从而提出了智能终端系统支撑平台的体系框架,并对其进行了详细的描述。然后,对智能终端系统支撑平台体系框架涉及其关键技术进行重点研究。其中关键技术主要包括:1)数控系统与终端系统信息交互技术。研究了在数控系统开放体系结构下当今主流数控系统与终端系统进行信息交互的实现方式,提出了以C/S模型方案实现数控系统与终端系统信息交互的动态可配置。2)机床本体与终端系统信息交互技术。研究了以插件方式,并基于优先级的FCFS的硬件接口调度实现传感器、智能仪表、数据采集卡等数据的采集和控制。3)机床智能化提升终端系统的动态可配置技术。研究了终端系统功能模块集成与界面风格的动态配置技术。4)机床智能化提升终端系统支撑平台网络支持技术,包括TCP/IP网络通信、串口通信、USB通信。之后,在基于对机床智能化提升终端系统支撑平台体系框架分析和关键技术研究的基础上,先是搭建终端系统硬件平台,然后根据硬件平台移植嵌入式操作系统,最后重点开发和实现支撑平台涉及的关键技术,并形成应用程序接口供应用层调用,以实现智能机床的网络化和智能化。最后,开发原型系统,并在重庆某齿轮制造企业的滚齿机床中试运行,降低了终端系统功能模块的开发难度,缩短了开发周期,提高了嵌入式终端相关资源的利用率,为实现数控机床网络化和智能化打下了坚实基础。