结 论
加工中心的发展是衡量一个国家先进制造业发展的重要标志 。本文在深入研 宄国内外数控系统的基础上  ，根据TX1600G镗铣加工中心的机械结构特点  ，采用 了 “NC+PC”型开放式数控系统  ，设计了一套多轴多通道的基于UMAC运动控制 器的开放式数控系统 。该数控系统具备机床基本功能  ，并添加了补偿功能  ，进行 了 PID调节  ，对提高加工中心的精度和效率具有重要的意义 。其论文主要完成了 如下内容：
1. 根据加工中心的特点  ，选用多通道控制的UMAC运动控制器为下位机  ， 进行逻辑控制和执行运动程序 。以工控机为上位机开发系统人机界面  ，对系统进 行非实时管理  ，如程序的编辑、参数设置、对刀等 。以Wmdows系统为开发平台  ， 采用模块化方法开发人机界面  ，并通过试验台对该人机界面调试运行  ，验证了人 机界面有效可行 。
2. 根据镗铣加工中心的功能需求  ，设计并配置了系统硬件结构  ，如根据需求 选择了 UMAC的轴卡  ，I/O卡及其他附件卡  ，经计算选择了伺服电机 。根据手轮 的控制原理  ，设计了基于UMAC的手轮功能  ，编写了手轮控制程序  ，并在试验台 上进行调试运行 。根据机床需要编写了 PLC控制程序和机床代码子程序  ，实现了 机床的逻辑控制和运动控制 。
3. 针对TX1600G镗铣加工中心滑枕的挠度变形的问题  ，进行了有限元分析  ， 根据得到的变形量  ，利用UMAC提供的一维位置补偿功能  ，建立了适合加工中心 的挠度补偿  ，并设计了修改挠度补偿量的界面  ，通过修改补偿量界面  ，可修改挠 度补偿量  ，提高了数控系统的开放性 。最后经试验台运行调试后证明  ，该方法可 行  ，且操作简单、响应速度快 。
4. 针对镗铣加工中心高精度  ，稳定性好的要求  ，控制系统采用了全闭环控制 。 分析UMAC提供的“PID反馈+前馈+陷波滤波器”控制算法  ，根据控制原理调整 了 PID参数  ，减小了系统的跟随误差和滞后性  ，使得系统响应比较接近理想状态  ， 从而提高了系统的响应速度与控制精度 。
从当前的研宄成果来看  ，镗铣加工中心数控系统还需要进一步的完善  ，需要做以下几项:
1. 镗铣加工中心采用了 “UMAC+IPC”模式的数控系统  ，由于时间有限  ， 课题中应用和开发了 UMAC的部分功能  ，通过编写人机界面  ，实现了数控系统的 基本功能 。为了满足用户更高的需求  ，需要深入研宄UMAC的功能和数控系统的 控制功能  ，在数控系统中添加更多的功能模块 。
2. 数控系统能够实现操作者检验程序并实时观察零件加工的进度  ，在系统中 添加三维实体动态刀具轨迹显示功能 。用户利用刀具轨迹显示功能观察机床加工 进度  ，并可以校验程序  ，实现加工过程可视化 。