基于运动控制卡的数控转塔冲床数控系统技术研究

　　若将加速度改为线性变化，则速度曲线相应将变得光滑。加速和减速阶段均变为“S”形状。采用此种速度曲线，运动更平稳，且有助于缩短加速过程、降低运动装置的震动和噪声，以及延长机械传动部分的寿命，如图2 所示。

图2 S 型速度曲线

　　梯形曲线允许在运动过程中修改位置和速度参数; S型曲线只允许在运动过程中修改位置参数。当在加速度时，梯形曲线具有较短的加减速时间，而S 曲线的运动比较平滑。因此，应当针对具体应用场合选择相应的加减速曲线模式。

3.2.3 状态检测

　　用户可以从运动控制卡的状态寄存器中读取控制轴的状态、连续运动的轨迹控制状态以及指令状态。通过调用运动状态检测函数来查询运动控制轴的工作模式和工作状态。

　　下面对运动状态检测函数进行描述:

　　d1000_check_done 检测指定轴的运动状态语法定义:

　　C/C + + :
　　DWOＲD d1000_check_done ( short axis) ;

　　参数描述:

　　Axis: 轴号，范围0 ～ ( n × 4 － 1)返回值:
　　0: 正在运行
　　1: 脉冲输出完毕停止
　　2: 指令停止( 如调用了d1000_decel_stop 函数)
　　3: 遇限位停止
　　4: 遇原点停止

　　3.3 软件结构设计

　　系统根据运动功能需求和运动控制卡系统的支持，主要可以分为以下几个主要模块: 参数设置模块、运动控制模块、状态显示模块、代码显示模块、系统管理模块等。参数设置模块主要负责各运动主轴的脉冲输入出设置以及对刀具的选择等，运行控制模块则主要控制移动部件运动的方式，状态显示模块主要负责将系统运行状态( 位置坐标、速度大小等) 及运行时的参数进行实时显示，代码显示模块则主要负责对代码的显示、报错以及错误代码的更改，系统管理模块主要负责文件管理等。程序通过各模块之间的相互协调控制，共同构成一个完整的基于运动控制卡的数控转塔系统，如图3 所示。

图3 软件结构框架

4 系统优化设计与模具管理

　　4.1 最近距离法和便宜法

　　基于最近距离法和便宜法路径优化的算法在各行业中应用相当广泛，通过对典型工艺路径优化算法基本原理的分析和总结，研究制定转塔数控冲床加工工艺路径优化方法并给出相应的算法说明。转塔数控冲床主要进行各种孔的加工，例如圆孔、方形孔、腰圆孔及各种复杂孔。利用零件图形信息，采用人工交互式的方式进行路径的优化。采用特定算法的优化方法，减少加工时间和加工路径，提高生产效率降低生产成本。

　　4.2 模具库管理

　　模具的种类很多、形式各异，要达到数控自动编程系统的搜索匹配的功能要求，需对模具的各项参数进行合理的定义和归类。主要包括对各种模具如三角形，圆形，正方形，五角星形，以及不规则图形模具的设定。

5 结语

　　以DMC1410B 运动控制卡为主导，基于Windows XP系统平台，利用Visual C + + 6． 0 作为系统的开发工具，用以实现人机交互界面的管理和运动控制系统的实时监控、运动轨迹以及加工代码的显示。构筑了一个基于PC + 运动控制卡的数控转塔冲床运动控制系统所形式的数控冲床平台，其对基于运动控制卡的数控系统具有一定的实用性和通用性。系统采用DMC1410B 运动控制卡完成运动轨迹规划、直线插补和圆弧插补计算、运动位置的控制、运行速度的控制等实时任务，以PC 机实现方便快捷的人机界面、系统配置，充分发挥了PC 机丰富的软硬件资源，缩短了开发周期，反映了数控冲床系统的优越性。以运动控制卡为核心构建数控系统硬件平台，本数控系统，允许其他用户运用新的技术和方法，对其进行更多的开发和扩充新的功能模块，以便使系统功能更加完善，更加先进，功能更强大。