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研究生: 蔡秉寰
Ping-Huan Tsai
論文名稱: 多軸組CNC之物件導向分析與設計
Object Oriented Analysis and Design of Multi-Channel CNC
指導教授: 雷衛台
Wei-Tai Lei
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 41
中文關鍵詞: 多軸組
外文關鍵詞: CNC, Multi-channel
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  • 目前的CNC控制程式多以結構化系統分析設計,也就是以功能導向的角度來看系統,程式是以資料流程圖得到結構圖,再由此得到模組規格,最後進行程式的編譯,這種設計方法主要的缺點是程式內部元件彼此的耦合關係非常的密切,因此會使得系統分析的結果無法直接對應到系統設計、系統設計結果無法轉換至程式、轉換的過程中主觀意念佔的份量很大,且程式無法因應種類繁多的加工機器。因此,面對日益複雜的機器功能及資訊系統發展時程縮短的壓力,必須以新的方法及工具進行CNC程式系統之結構化分析與設計,以建構複雜多變之CNC控制系統。
    在本論文中即以此方法針對CNC系統軟體進行物件與設計,將單一功能模組定義為類別,此功能類別由該類別之成員函式及成員資料組成,此類別設計,對CNC程提供兩個主要的優點:

    1.功能類別擴充或修改:只需對成員函式修改,不需更動程式其他部份。

    2.加入新功能類別:只需設計對應之類別,並在原程序適當地方作宣告及呼叫。

    以此物件架構實現之CNC系統程式,最大特徵是可依應用需要將系統定型為多NC軸組,以彈性控制由任意軸數構成之CNC加工機,各組內所使用之功能模組以動態多形(虛擬函式)設計方法,實現函式實體,輸入之NC路徑類別也以此方法定義出。此系統以配合BCB6.0及VC++6.0之C++編譯軟體,並完成測試。


    1 簡介 1 2 研究背景 2 2.1 程式設計方法 2 2.1.1 抽象化 2 2.1.2 程序導向設計與物件導向設計 3 2.1.3 物件導向設計三大特徵 4 2.1.4 物件導向設計方法 5 2.2 CNC控制系統 6 2.2.1 系統架構 8 2.2.2 數據交換機制 9 2.2.3 解碼器 10 2.2.4 插補器 10 2.2.5 加減速模組 11 2.2.6 位置控制模組 12 2.2.7 人機介面 12 2.3 系統發展工具 13 3 多軸組CNC之物件導向分析 14 3.1 系統要求 14 3.2 NC軸組 14 3.3 NC軸組之資料結構 14 3.4 數據交換機制之探討 15 3.5 插補功能模組 16 3.6 加減速功能模組 19 3.7 解碼器功能模組 21 3.8 位置控制功能模組 22 3.9 主程式設計考量 22 4 多軸組CNC之物件導向設計 23 4.1 使用的程式技術 23 4.2 系統軸組與運動軸組 23 4.3 單一運動軸組內之資料結構 24 4.4 數據交換類別 26 4.5 插補功能類別 28 4.6 NC單節之設計 29 4.7 加減速功能類別 31 4.8 解碼器功能類別 33 4.9 位置控制功能類別 34 4.10 人機介面功能類別 35 4.11 主程式設計 36 4.12 中斷時序 37 4.13 程式功能類別更換 39 5 結論 40 參考文獻 41

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