各种管件已广泛应用于各行各业中,管件的使用中最常见的结构就是管与管相贯的结构,这种结构主要用于承受各种压力(如海洋石油钻井平台、吊塔等)或用于保护装饰(如楼道扶手、雨棚等)。而在体育馆、机场等含有金属管件的一些建筑物中,也常用管与管相贯的连接方式来提高结构的稳定性和建筑物的美观。可以这么说,凡是有管的地方,就会用到管与管相贯的结构。管件的切割加工越来越普遍,采用专用的数控切割设备加工管件相贯线是提高切割质量和切割效率的有效途径,目前专用的数控相贯线切割设备的使用率并不高。通过对市场上管件的使用、加工情况及现有相贯线加工设备的调研,分析得出目前市场对专用的小型管件数控相贯线切割设备需求较大。根据这一现状和小管件相贯线切割加工的特点,对小管件相贯线切割设备的数控系统进行全面的研究,主要内容包括:1.根据两轴联动的数控切割机切割相贯线的特点,建立不同的相贯线数学模型,并通过MATLAB仿真,验证数学模型的正确性。2.在两轴联动的基础上提出基于两轴联动的可控步长相贯线插补算法,并用MATLAB对该算法进行仿真,验证其正确性。3.在两轴联动的可控步长相贯线插补算法基础上,搭建以“运动控制卡+PC”为核心的硬件控制平台,并对运动控制卡、等离子电源、电机及电机驱动器等硬件进行选型设计,用VS2010中C++编程模块搭建数控系统的操作界面。4.根据所建立的模型及设计的算法搭建实验平台,对数控系统的功能及算法进行验证。本论文搭建了以“运动控制卡+PC”为核心的数控硬件系统,对运动控制卡、电机及驱动器和等离子电源等硬件选型。分析切割设备的系统需求,采用模块化的设计思想设计出切割设备的数控系统总体结构,对该数控系统中各个模块的设计原理进行详细的介绍,并在此基础上搭建简易的实验平台,完成相关功能。