数字化制造的研究及数控代码自动编程的实现

摘要

本文通过参阅大量国内外文献资料，从数字化制造的概念出发，综述了数字化制造的内涵和意义，阐述了国内外数字化制造的研究现状和发展，叙述了数字化制造的分类，将数字化制造定义为产品由设计、工艺装配、过程控制到最终产品的全过程，提出数字化制造的核心是CAD/CAPP/CAM的集成，而且提出要实现CAD/CAPP/CAM集成，数控代码自动生成是一个比较关键的问题，它是连接CAD和CAM的一个桥梁。 根据目前国内企业现状，总结部分企业的实践经验，对一些关键的技术进行了分析研究，提出了数字化制造的模型，利用企业的现有资源，将数字化技术和机械制造技术有机的结合，实现企业的设计数字化、生产数字化、检测数字化、管理数字化。对大型企业和中小型企业提出不同的数字化制造的架构模型，构建适合企业本身的数字化制造模型，提出了合理的指导性实施方案，这些指导型的模型适合我国目前现有企业的要求，并在此基础上分析了数字化制造的总体目标和结构模型，结合数据库以及网络完成了企业的数字化制造体系。 国内大多数企业产品的设计、工艺编制都依赖AutoCAD来实施，为了更有效的实现数字化制造体系，数控代码自动编程是一个比较关键的环节，作用显而易见。根据数控代码开发的原则和必要性，最终确定了利用ObjectArx和VC++这两种工具来开发数控代码自动编程软件；接着提出了自动编程软件的设计方案，在提取轮廓信息后，根据轮廓信息对刀具路径轨迹进行分析研究，从而完成了整个自动编程软件的方案；最后提出了利用多线段来具体实现数控代码的自动编程，对相应的算法进行了分析和研究，并且确定了自动编程的方法和途径，最终完成了数控代码自动编程软件的开发。经过大量的实际操作和测试，软件能够满足实际的工作需要。

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论文说明:图目录

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第一章绪论

1.1数字化制造的定义与内涵

1.2数字化制造的意义

1.3数字化制造的现状与发展趋势

1.3.1数字化制造的国外现状

1.3.2数字化制造的国内现状

1.3.3数字化制造的发展趋势

1.4数字化制造的分类与实现过程

1.4.1三种数字化制造观

1.4.2数字制造实现过程

1.5数控代码自动编程

1.6课题研究意义与主要研究工作

1.6.1课题研究意义

1.6.2课题研究的内容

第二章数字化制造体系的构建

2.1数字化制造体系的理论

2.1.1 CAD、CAPP、CAM的概念

2.1.2 CAD/CAPP/CAM的集成

2.2中小型企业数字化制造体系

2.2.1中小型企业数字化制造体系面临的问题

2.2.2中小型企业的数字化制造体系

2.3大型企业数字化制造体系

2.3.1数字化制造体系的建设目标与总体方案设计

2.3.2数字化制造的体系结构

2.3.3数字化制造的总体结构

2.3.4数字化制造体系的建设目标

2.3.5企业网络系统设计

2.3.6数字化制造企业的数据库系统

第三章数控(NC)代码编程的研究

3.1数字化制造体系与数控代码编程的关系

3.2自动编程二次开发所要遵循的原则

3.2.1工程化原则

3.2.2模块化原则

3.2.3继承性原则

3.3 CAD与NC代码集成

3.3.1集成环境下对NC生成的要求

3.3.2 NC代码自动生成的方法

3.3.3数控程序的生成

3.4自动编程的平台

3.4.1 0bjectARX程序的基本结构和功能

3.4.2 AutoCAD图形数据库

3.4.3 AutoCAD数据库对象创建与编辑

第四章自动编程系统的总体设计

4.1自动编程系统设计方案

4.2编程系统组成和总体结构

4.3数控代码自动生成

4.3.1信息获取

4.3.2刀具轨迹的生成

4.3.3算法描述和研究

4.4车削走刀路线的分析

4.4.1零件轮廓的获取

4.4.2加工刀具路径规划

4.5铣削走刀路线的分析

4.5.1加工轨迹形成的基本问题

4.5.2刀具轨迹的规划原理

4.5.3刀具轨迹的生成

第五章自动编程软件的研发

5.1开发工具的选择

5.2软件的实现

5.2.1系统的进入

5.2.2铣削参数设置

5.2.3车削参数设置

5.2.4铣削加工的刀具轨迹动态模拟

5.2.5车削加工的刀具轨迹动态模拟

5.3核心代码

5.4示例

5.4.1典型零件及其施工图

5.4.2具体生成的数控代码

5.5小结

结 论

参考文献

致 谢

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