基于Android平台上电火花线切割数控自动编程系统的研究

摘要

电火花线切割加工技术因其独特优势，在我国乃至世界机械制造中，尤其是模具加工领域有着非常重要的作用。为最大程度地发挥出线切割加工技术的优势，数控技术被广泛应用于线切割机床。然而，线切割机床的数控系统普遍使用PC平台作为硬件平台、Windows操作系统为软件运行平台，这导致硬件复杂、体积大、功耗大、高成本等问题。另一方面，由于Android操作系统具有开放性、稳定性、丰富的硬件、方便软件开发等优势，其应用领域日益广泛。目前，Android操作系统主要应用于智能手机和平板电脑等硬件设备，这些硬件不仅价格远远低于同等配置的PC机，而且还具有性能良好、体积小、低功耗等特性。Android操作系统恰好能够为线切割数控机床目前所面临的问题提供了解决途径。因此，对Android平台的线切割数控技术及其对应的数控自动编程系统进行研究具有重要的现实意义。
　　本文以Android操作系统为开发平台，对线切割数控自动编程系统的关键技术进行了研究，包括人机交互设计、图形绘制与编辑、G代码输出等。讨论了数控自动编程的发展现状，并对目前Android平台线切割数控自动编程系统的研究现状进行了分析和总结；以面向对象相关理论为基本思想，以MVC为软件开发框架，对线切割数控自动编程系统进行了总体设计；通过研究Android操作系统的事件传递机制和Handler消息机制等原理，对系统的人机交互中事件处理流程和手势操作进行了设计，并使用辅助方法提高交互式绘图的便捷性；以模块化设计为准则，对线切割数控系统各功能模块分别进行设计与开发；通过分析Android平台下OpenGL ES绘图原理，并对系统图形绘制的算法做了总结；讨论了曲线的平面变换及圆弧连接多种形态；研究了SVG矢量图形规范；最后，研究了G代码格式及其生成算法。
　　在这些研究的基础上，使用Android SDK、C++与Java混合编程，利用MVC软件框架，开发了Android平台的线切割数控自动编程系统。该系统面向搭载Android操作系统的移动智能设备，采用了图形交互的编程方式，界面友好，操作方便。

目录

第一章 绪论

1.1引言

1.2线切割数控自动编程系统的研究现状

1.3 基于Android平台下数控自动编程系统的研究现状

1.4 研究意义和目的

1.5 本文主要内容和论文组织结构

第二章 系统总体设计

2.1 Android操作系统的概述

2.2 开发平台选择

2.3 图形引擎选择

2.4 系统功能设计

2.5 系统主要类和数据存储结构设计

2.6 界面原型设计

2.7本章小节

第三章 系统交互设计

3.1 交互设计原则

3.2系统交互需求分析

3.3交互事件的处理流程设计

3.4 交互中基本手势设计

3.5 图元操作的流程设计

3.6交互辅助工具设计

3.7 本章小节

第四章 系统功能的实现

4.1图形绘制功能

4.2图形编辑

4.3 G代码输出

4.4 本章小节

第五章 系统应用

5.1 系统界面

5.2 图形绘制应用

5.3 图形编辑应用

5.4 G代码生成应用

5.5 本章小节

第六章 总结及展望

6.1 论文工作总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

声明

致谢