学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于PC的数控转塔冲床CAM/CNC一体化系统研究开发

作　者: 张小文
导　师: 周来水
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 转塔冲床数控系统路径优化遗传算法运动控制卡
分类号: TG385.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 238次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

数控技术在整个现代制造系统中处于基础性的、核心的地位。因此,在现代制造系统朝着集成化、综合化和智能化发展的今天,特别是随着计算机技术的发展与普及,深入研究新一代数控技术具有重要的意义和实用价值。本文针对国内数控冲裁加工的现状,结合数控编程技术和计算机控制技术,进行了基于PC的数控转塔冲床CAM/CNC一体化系统的关键技术研究及软件开发。具体内容如下:分析了转塔数控冲床系统的功能需求,采用面向对象技术开发了冲裁CAM/CNC一体化系统。应用OpenGL技术实现了系统的显示功能,并且实现了对冲裁加工过程的自动仿真和实时监控。根据数控冲裁加工的工艺特点,系统还实现了一些专用功能。研究了冲裁加工中的冲模自动匹配和加工轨迹的自动生成技术。根据冲模库中的冲模信息,实现冲裁的冲模自动匹配;应用C机能刀具补偿原理,实现了不规则轮廓的冲裁加工轨迹自动生成。研究了孔群加工的路径优化技术。实现了两种常规的路径优化方法。借鉴TSP问题智能优化的方法,研究了冲床系统加工孔群的遗传算法优化方法。提出了人工交互的孔群加工路径优化方法。研究了“PC+控制器”的开放式运动控制结构和数控冲床的运动控制特点。选用基于MCX314运动控制芯片的运动控制卡,设计了数控系统运动控制的软件接口,实现了基于PCI总线的运动控制。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-20
  1.1 数控系统与数控冲床介绍  12-15
    1.1.1 数控系统及其发展  12-13
    1.1.2 数控冲床原理  13-15
  1.2 数控冲裁CAM/CNC 发展现状  15-16
  1.3 基于PC 的数控系统及其分类  16-18
    1.3.1 按PC 与NC 的功能作用分类  16-17
    1.3.2 按采用的操作系统分类  17-18
    1.3.3 按系统控制模式分类  18
  1.4 论文选题背景和研究内容  18-20
第二章转塔冲床数控系统软件的总体设计与实现  20-30
  2.1 转塔冲床数控系统软件的需求分析与功能设计  20-21
    2.1.1 系统目标  20-21
    2.1.2 系统功能需求  21
  2.2 转塔冲床数控系统软件界面与功能设计  21-23
    2.2.1 系统的界面设计  21-22
    2.2.2 系统功能模块的规划  22-23
  2.3 开发工具及支撑技术  23-27
    2.3.1 开发工具 VC++  23-24
    2.3.2 面向对象技术  24-25
    2.3.3 OpenGL 显示技术  25-27
  2.4 转塔冲床数控系统软件的一些特点  27-29
    2.4.1 多种文件接口  27
    2.4.2 微连接设置  27-28
    2.4.3 刀具库设置与管理  28
    2.4.4 多线程自动加工功能  28-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章冲模自动匹配和零件图的加工轨迹生成  30-47
  3.1 冲模自动匹配和加工轨迹生成基本原理  30-31
  3.2 冲裁零件轮廓信息的提取  31-34
    3.2.1 二维包围盒的概念  31-32
    3.2.2 方向环的获取  32-33
    3.2.3 内环的处理  33-34
  3.3 规则图形加工轮廓提取与刀具匹配  34-35
    3.3.1 单孔零件的轮廓与刀具匹配  34-35
    3.3.2 基于模板的规则复杂零件轮廓刀具匹配  35
  3.4 任意轮廓零件的加工轨迹生成  35-46
    3.4.1 B机能刀具半径补偿原理  36-38
    3.4.2 C机能刀具补偿原理  38-44
    3.4.3 任意轮廓零件的加工轨迹生成实现与实例  44-46
  3.5 本章小结  46-47
第四章冲床加工孔群的路径优化  47-63
  4.1 常规的冲裁加工路径优化方法  47-49
    4.1.1 最近距离法  48-49
    4.1.2 便宜法路径优化  49
  4.2 转塔冲床孔加工路径的遗传算法优化  49-57
    4.2.1 遗传算法的基本概念及特点  50-52
    4.2.2 路径优化的遗传算法建模  52-53
    4.2.3 路径优化的遗传算法实现  53-57
  4.3 各种路径优化方法的效果比较及优缺点  57-61
    4.3.1 最近距离法优化特点及实例  57-58
    4.3.2 便宜法优化特点及实例  58-59
    4.3.3 遗传算法优化特点及优化实例  59
    4.3.4 冲床数控系统中各种路径优化方法的比较  59-61
    4.3.5 本文系统所采用的路径优化策略  61
  4.4 本章小结  61-63
第五章冲床数控系统运动控制方案及软件接口设计  63-79
  5.1 转塔冲床数控系统运动控制方案  63-65
    5.1.1 转塔冲床的运动控制特点  63-64
    5.1.2 冲床数控系统运动控制方案  64-65
  5.2 MCX314 运动控制芯片及运动控制卡介绍  65-69
    5.2.1 MCX314 运动控制芯片  65-67
    5.2.2 PCIM314 运动控制卡  67-69
  5.3 PCI 总线通讯原理  69-72
    5.3.1 总线的基本概念和分类  69
    5.3.2 PCI 总线  69-71
    5.3.3 PCI 总线接口芯片CH365  71-72
  5.4 冲床数控系统运动控制软件的实现  72-77
    5.4.1 设备驱动程序的安装  72
    5.4.2 冲床数控系统运动控制的软件接口开发  72-77
  5.5 本章小结  77-79
第六章总结与展望  79-81
  6.1 全文工作总结  79
  6.2 今后工作展望  79-81
参考文献  81-84
致谢  84-85
攻读硕士学位期间发表的论文  85

基于PC的数控转塔冲床CAM/CNC一体化系统研究开发

内容摘要

全文目录

相似论文