四轴数控雕刻机控制系统的设计

　　研究与设计四轴数控雕刻机控制系统的设计栾陆杰，吴世雄，李健游，钟文斌（广东工业大学机电工程学院，广东广州510006）发出四轴数控雕刻机控制系统。

　　将传统的手工雕刻加工与机械自动化相结合已成为现代木制品生产加工的趋势。一方面可提高生产效率，满足现代生活快节奏的物质需求；另一方面可避免手工雕刻的不可重复性，同时也可减少手工雕刻引起的失误。目前对三轴数控雕刻机控制系统的研究较多，而针对四轴数控雕刻机控制系统的研究还很少，为此设计了四轴数控雕刻机控制系统。

　　1控制系统的总体设计四轴数控雕刻机实现的功能如下：以扫描仪或制图软件得到的图形为来源，将其导入到生成刀具路径的PowerMILL软件中，生成的刀具路径为G代码，需要主要：栾陆杰（1986-），男，广东工业大学研究生，研究方向为数控、结构设计、CAD/CAM；吴世雄，男，毕业于浙江大学，现为广东工业大学机电学院副教授，研究生导师，研究方向为高速加工、CAD/CAM、数控雕刻机对这些G代码进行处理和修改，得到适合运动控制卡的刀具路径。将这些完善后的G代码导入到机床的操作界面中，操作界面再将加工信号通过运动控制卡分配给伺服电机驱动器和变频器。伺服电机驱动器发出电子脉冲给控制X、Y、Z轴做直线运动和A轴做旋转运动的伺服电机，变频器发出电子脉冲给电主轴控制刀具旋转加工。在运动控制卡端子板上还连接有用来反馈X、Y、Z轴运动位置的传感器。四轴数控雕刻机控制系统的总体设计如所示。

　　根据四轴数控雕刻机控制系统的功能和总体设计思路，研究的四轴数控雕刻机控制系统是开放式数控系统，采用以通用PC机+运动控制卡为系统控制核心的NC嵌入通用PC机“结构。其兼具Windows的多任务特性和运动控制卡的实时特性，是一种非常优越的数控系统。雕刻机控制系统分硬件部分和软件部分。其中硬件部分包括通用PC机、扫描仪、运动控制卡、传感器、伺服电机驱动器、伺服电机、变频器和电主轴；软件部分包括制图软件、PowerMILL软件和机床操作界面软PcwetMILL软件，生成刀具路径软件制图Ipc机I=<>

　　4分析与结论本文研究的高压脉冲水射流森林消防水枪可用于多种场所的火灾扑救，其原理是给水枪增加了一个蓄能过程，使其水压增加，然后再利用快速开关装置将高压水迅速射出。本文通过对蓄能脉冲水射流消防水枪水力参数的综合分析，利用流体力学理论及传统的设计经验得出了压力损失、出口流速、流量、单次喷水量与压力的关系，射程随压力的增加而增加，但当压力大于0.6MPa时仅增加水流的雾化程度，这一结论可为今后设计提供借鉴。此创新设计存在水枪工作时后坐力大、质量较大等问题，需要进步改进和优化，并采取措施减小振动和噪声等。