随着CAD/CAM技术在鞋楦制造业中的广泛应用,鞋楦的生产方式得到了极大的改变,鞋楦数字化加工成为一种高效的生产方式,数控刻楦机也逐渐成为鞋楦加工的主流。数控刻楦机是一种集成了计算机数控技术、机床结构设计技术、电机驱动技术等最新成就的自动化精密机床,数控系统是其核心所在。 本论文以浙江省重大科技攻关项目“鞋楦CAD/CAM系统及数控刻楦机研制”为背景,针对鞋楦加工控制的特殊性,结合现代开放式的数控系统的设计理念,构建了以工业PC机为支撑平台、以国产GT-400-SV多轴运动控制卡为核心、以交流伺服电机作为驱动原件的数控系统。对硬件结构和软件体系进行了研究,给出了关键环节的实现技术,开发了面向鞋楦数控加工模型的刻楦机数控系统。 本文首先完成了刻楦机数控系统的结构配置和硬件设计。软件设计方面,使用C++Builder6.0完成了数控系统控制软件开发,该软件根据模块化思想分成参数设置、运动控制、故障诊断、实时显示等模块。为了提高数控系统运行的可靠性,本文分析了系统所受的各种干扰来源,提出了针对电源、信号线、接地系统等有效的抗干扰硬件设计,以及软件滤波、软件容错等软件安全性设计。 论文对半闭环反馈系统的精度特性进行研究,通过理论分析得出只有各轴伺服特性一致时,轮廓误差才最小。根据分析结果对伺服系统进行参数优化调节,提高了系统的快速响应性,减小了轮廓误差,达到良好的加工效果。 加工试验结果表明,这种开放式刻楦机数控系统从速度和精度上都满足了鞋楦加工的要求。系统的成功开发,对提高我国鞋楦数字化加工技术水平具有一定的现实意义。