随着我国工业4.0概念的提出和不断延伸,先进装备制造业的发展面临前所未有的机遇和挑战。船用螺旋桨作为舰船装备的重要推进器件,其加工质量和效率象征着我国发展深海领域技术的源动力。目前螺旋桨加工普遍存在的单面加工效率低下、装夹定位困难、桨叶振颤以及控制系统开放性和稳定性差等不足,为解决上述问题,课题组提出了基于混联机构的螺旋桨双刀双面对称加工的方法,该加工方法的核心技术就是数控系统的开发。本课题针对XYZ-3RPS 6轴卧式混联加工装置,提出应用全软件型开放式PA数控系统对机床进行运动控制,并开发基于该系统的各控制模块,为后续桨叶双面对称加工奠定理论和技术基础。对进一步完善船用螺旋桨的加工方法具有深远意义。研究混联机床的运动控制算法。通过分析6轴卧式混联机床结构,建立机床的数学模型和动平台的位姿描述,以及装置坐标系之间的约束方程,并在其基础上通过对串并联机构分别解耦推导得出6路驱动长度逆解算法。然后利用MATLAB与ADAMS联合仿真,校验算法的有效性。深入研究PA数控系统的结构组成并设计各控制模块的开发方案。研究其运行机制和软硬件结构,通过分析控制系统功能需求,提出两套控制系统开发方案,并完成了PA相关硬件部分线路设计、安装和调试,确保电气系统安全无误。开发适用于XYZ-3RPS卧式混联机床的PA数控系统,包括CNC控制算法、HMI人机界面和PLC模块三部分。首先,以VC++6.0为开发平台,通过编写动态链接库文件将控制算法嵌入到CNC,实现虚实轴模式切换以及对机床加工数据处理等功能;然后,根据功能需要开发更完善的人机界面,开发后置处理界面程序并实现通过HMI调用,开发实轴信息显示控件实现运动过程中实轴杆长信息实时显示;最后,开发PLC程序完成辅助监测等功能。进行螺旋桨加工实验。建立螺旋桨三维模型,分析加工工艺,利用UG中CAM模块完成自动编程,经过刀轨可视化仿真后生成加工刀位文件并导入到所开发的系统中,对刀位文件完成进一步后置处理并得到PA系统所能识别的驱动数据,完成加工实验,验证了控制算法和系统的有效性和稳定性,最终通过两套开发方案的优缺点对比,提出了机床不同功能需求时的系统优选方案。