文 献 综 述

一、 课题研究的背景与意义

雕刻加工工艺技术具有悠久的历史，在艺术、工业等领域中， 雕刻技术的应用十分广泛。随着制造业的发展，生产的趋势也越来越偏向于中小量，因此要求机械产品的质量和生产率越来越高，这对数控机床的柔性和通用性有了更高的要求。所以，近几年来，伴随着计算机技术的快速发展，不同层次的开放式数控系统应运而生。^[1]从20世纪90年代开始，开放式数控系统是发达国家争先发展的新型控制器。美国三大汽车公司联合研究OMAC项目、美国空军开展了NGC项目研究、欧盟建立了OSACA体系标准。日本的MAZAK公司配备三菱控制器的智能化自动加工系统使MAZAK的数控机床销量一跃成为世界第一。因此，设计一个通用的数控雕刻机编程控制系统具有重要意义。^[2]

本次毕业设计课题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学习到的知识运用到实际当中，掌握系统总体设计的流程，课题的实施与完善。通过对数控雕刻机编程控制系统的设计、制作、信息采集传输的全过程，提高在工程设计和实际操作等方面的综合能力，培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。

二、伺服系统的研究现状

在现代制造系统中，关键的技术是数控技术（即交流伺服控制技术），它是集计算机、自动控制、信息处理、微电子、自动检测、等高新技术于一体，具有柔性自动化、高效率、高精度等特点。数控系统是一种自动阅读输入事先给定的数字量，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制系统。数控系统包括主轴驱动、可编程逻辑控制器、数控装置及进给装置等部分。

由于传统CNC系统的固定程序控制模式和封闭式体系结构已经不适应日益复杂的制造过程，所以数控系统的性能朝着高速高精高效化、柔性化、工艺复合性和多轴化、实时智能化等方向发展；其功能往用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化、内装高性能PLC、多媒体技术应用等方向发展；其体系结构往集成化、模块化、网络化、通用型开放式闭环控制模式等方向发展。^[3]

伺服系统包括驱动装置、电机、控制器、电力装置等。数控机床伺服系统能够接受来自数控装置的指令信号，能够保证动作准确快速。数控机床的速度和精度主要取决于伺服系统。上世纪六七十年代，数控系统大部分采用直流伺服系统，因为直流伺服系统具有良好的宽调速性能。随着现代工业的发展，数控机床对伺服系统要求越来越高，特别是可靠性、精度等性能。自上世纪八十年代以来，随着技术的发展，尤其是现代控制理论的发展，交流伺服得到了越来越多的使用和发展。交流伺服具有稳定性好、快速性好、精度高的特点，相比于直流伺服电机，交流电机不存在调速限制、调速范围宽、矩频特性好等优点。随着生产力的发展，交流伺服系统向着网络化、集成化、智能化的方向发展，越来越多的选择会停留在交流伺服上面，它具有无可比拟的优势和特点。在未来，我们可以期待交流伺服系统将逐渐取代直流伺服系统。^[4]

三、通用数控软件EdiTasc

通用数控软件EdiTasc是由德国MOVTEC公司为了控制多轴运动控制卡开发的。它是一个控制功能的理想数控软件,也是一个开放的开发平台,能够直接控制各种自动化装置,能够很方便地开发用户专用界面及控制系统。EdiTasc软件由用户操作界面和底层运动控制软件两大部分构成。底层运动控制软件告诉运动控制卡进行插补运动,对所需的参数进行设置。在操作界面上,用户可以显示输人口和输出口状态、输人运行的程序、显示各种运动轨迹和运动速度以及控制运动过程等。