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1、摘 要近年来，随着虚拟仪器技术、运动控制技术的显著进步以及工业总线的迅速普及，将虚拟仪器技术应用于数控折弯机系统，使信号采集、传输、处理分析和控制一体化，已成为一种趋势。本文首先论述了数控折弯机系统在国内外的发展现状和发展趋势，进而得出本课题研究的重要意义和主要内容。然后介绍了实现数控折弯机系统所需的基本技术以及本课题中数控折弯机系统的总体结构及其各部分的功能与特点。同时，对基于 Lab Windows/CVI 的数控折弯机系统监控软件的体系结构和软件开发环境进行了深入的探讨。对实现该监控软件所用到的关键技术，如 ADO、串口通信、多线程、DLL 动态连接库等进行了分析。在此基础上，确定了该监
2、控软件的具体实现方案。软件的实现包括人机交互界面、数据库、组件之间的通信、数据采集、控制功能、安全机制等模块的实现。基于 Lab Windows/CVI 的数控折弯机系统监控软件的研究，对提高数控折弯机系统的控制性能有着重要意义。关键词： 折弯机，数控系统，虚拟仪器，Lab Windows/CVIIIAbstractIn recent years, with the development of Virtual Instrument (VI)techniques and motion control techniques, especially with the fastprogress an
3、d popularization of Industrial Bus, it has been a wide trendfor CNC Press Brake System to be incorporated with Virtual Instrumenttechniques, which to a large extent facilitates the integration of signalacquiring, signal transferring, signal processing and signal control.This paper introduces the cur
4、rent situations of the development andthe trend of CNC Press Brake System, then draw the significance and maincontent of the research.And the thesis introduces some basic techniquesof design the CNC Press Brake system, and the structure, functions andspecial features of the system. At the same time,
5、 the architecture andsoftware development environment of the monitoring software for the CNCPress Brake System based on Lab Windows/CVI are discussed in detail. Thekey techniques to implement the monitoring system are studied and analyzed.Such as, ADO, Serial Communication, Multithreading and Dynami
6、c LinkLibrary. Based on above results, the implementation of concrete of themonitoring software based on Lab Windows/CVI is determined. Theimplementation of the software includes design Human-machine interface,database, communications between the components, data acquisition,control function, securi
7、ty mechanisms, and so on.The study of the monitoring software for the CNC Press Brake Systembased on Lab Windows/CVI is significant to advance the performance of suchpresses.Key words: press brake, CNC, Virtual Instrument (VI), Lab Windows/CVIIII独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以
8、标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解西北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：I日期：西北师范大学硕士学位论文第 1 章 绪论第 1 章 绪论1.1 数控折弯机系统的现状及发展1.1.1 数控系
9、统概述数控系统是现代制造业的主要生产设备，是一种专用的计算机系统，除了具有一般计算机的结构外，还有和数控机床功能有关的功能模块结构和接口单元，它是集机械、计算机、自动控制、微电子、加工工艺及检测技术为一身的高技术产品。数控系统在促进技术进步和经济社会发展方面起着举足轻重的作用，正成为一个国家装备制造业发展水平的重要标志。数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品，其技术范围复盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。计算机对传统机械制造产业的渗透，完全改变了制造
10、业。使之不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，制造业犹如朝阳产业般具有广阔的发展天地。数控系统种类繁多，按照机床的运动轨迹可把数控系统分为点位控制系统(point to point control system)、直线切削控制系统(strait cut controlsystem)和连续切削控制系统(contouring control sysetm)；按照伺服系统的控制方式可把数控系统分为开环控制系统(open loop control system)、半闭环控制 系 统 (semi-closed loop control system) 和 闭 环 控 制 系 统 (closed
11、loopcontrol system)；按照功能水平可以把数控系统分为经济型数控系统(简易数控系统)、普及型数控系统(全功能数控系统)和高档数控系统。数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、伺服装置(驱动控制装置)和机床电器控制装置四部分组成，机床本体为被控对象，其工作过程一般包括输入、译码、数据处理、插补、伺服控制和管理程序等过程。经过几十年的研究和发展，特别是随着计算机技术的高速发展，数控系统取得了长足的进步。进入上世纪 90 年代以来，国内逐步形成了蓝天数控、航天数控、华中数控等进行研发和生产的基本力量，正逐步缩小与国际先进水平的差距，所研制的数控系统已经广泛应用于机床、汽车、航空、军工
12、等行业，为国民经济11的发展做出了重要贡献 。西北师范大学硕士学位论文第 1 章 绪论1.1.2 数控折弯机系统现状及发展趋势1. 数控折弯机系统的现状(1) 国外现状数控折弯机在国外应用相当广泛，如瑞典的 Pullmax 公司的 Ursviken 分部每年大约生产 200 台折弯机，其中 90以上装有数控系统。该公司开发的一种折弯机具有伺服控制（带偏心折弯功能）： 双工作基准面”可以补偿折弯过程中机身的变形，重复定位精度可以达到 0.01mm；高性能的多轴控制可以使折弯机实现有效控制，悬浮结构和液压模具夹紧装置可以实现模具自动快速换模，并装有板料测厚装置，用以检查折弯工件的厚度变化是否在折弯
13、工艺允许范围之内。Amada 公司自上世纪 60 年代中期引进法国 Promecam 公司下动式折弯机生产技术以来，一直致力于下拉折弯机的生产和改进。上世纪 80 年代中期开发了 Fine& Bender 系列紧密下动式折弯机。它采用平行加压技术，在不同载荷和不同折弯长度的情况下能使上横梁和下滑块产生同样的均匀变形，并采用两组或三组滚轮导向，提高了抗偏载能力。此系列又分为 FBDII 和 FBD 两类，前者为小规模，折弯力从 350KN 到 1250KN，工作台最大长度 3100mm，共 8 种规格。后者折弯力从 1500KN 到 4000KN，工作台长度为 6100mm，共 9 种规格。在
14、FBD 的基础上，FBDII做了以下的改进：能补偿温度变化对折弯角度的影响，保持恒定的折弯角度；数控系统能自动调节最佳卸压时间，使每个循环的时间缩短 1s，脚踏板具有最佳角度并减少了踏板力，操作者不易疲劳操作。LVD 公司是国外规模最大的折弯机制造厂商之一。其开发的 MMC8500 和MNC9000 数控系统采用 CAD/CAM 技术，开发了一套三维软件，折弯加工完全实现了自动化。将折弯工件参数输入系统，系统能自动计算出折弯工序所需要的所有数据，确定控制程序，操纵计算机系统实施折弯加工。该三维软件系统有如下功能： 在 CAD 系统中，折弯工件以三维模式或展开模式显示在屏幕上，并在工件图上标明折弯角度和折弯半径，该工件图的尺寸数据、文字图形都能清楚的显示出来； 展开模式由 LVD 公司的 Cadman-B 软件制成，三维工件可依三个方向回转，可从不同角度观察其形状，并通过消除隐色及
