高速走丝线切割机自动编程系统研究

摘要

高速走丝线切割机是我国独创的电加工设备,它价格低廉,结构简单,工艺效果好,是我国生产和使用的主要电加工机床。随着高速走丝线切割机在模具制造、成型刀具加工、难加工材料和精密复杂零件加工等方面的广泛应用,对其自动化程度有了更高的要求,自动编程系统的作用显得日益重要。而国产或国外的自动编程系统分别存在技术滞后、操作不便和通用性不好等问题,严重限制了线切割机生产效率的提高。因此,研究适合我国国情的高速走丝线切割自动编程系统具有重要的现实意义。
　　 本文在阐述高速走丝线切割技术的研究现状以及现有高速走丝线切割机自动编程系统的基础上,设计和开发了一套高速走丝线切割机的自动编程系统。本文主要作了以下几个方面的研究工作：完成了图形绘制的设计,实现了基本零件图形的绘制、图形的编辑与文件管理。通过对DXF文件的结构和组码、组值含义的分析,成功实现了DXF文件图形信息的读取,自动快速重绘图形,实现了在AutoCAD2007环境下绘制的任何二维图形完整地转移到自动编程系统中,实现了绘图模块所绘图形信息输出为DXF文件的功能。通过对图形信息进行排序,能生成随用户指定加工顺序变化的有序链表,全面研究了两相邻实体可能出现的各种连接方式,并给用户提供了两种拐角过渡方式的选择,通过处理电极丝偏移轨迹和拐角过渡,实现了电极丝准确平滑的过渡。通过对3B代码、G代码算法的研究,实现了两种数控代码的生成,最后通过对以插补技术为基础的加工仿真算法进行研究,实现了加工轨迹的图形仿真。本系统以Windows XP为操作平台,以Visual C++6.0为编程工具,采用图形交互的编程方式,界面友好,操作方便。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 电火花线切割加工技术

1.2.1 电火花线切割加工原理及其应用

1.2.2 高速走丝线切割加工技术的研究现状及发展趋势

1.3 电火花线切割机的自动编程技术

1.3.1 数控编程技术简介

1.3.2 高速走丝线切割机自动编程的研究现状

1.4 本课题研究概况

1.4.1 研究的意义和目的

1.4.2 主要研究内容

第二章 自动编程系统的总体设计

2.1 软件开发平台与编程语言

2.1.1 开发平台的选择

2.1.2 编程语言的选择

2.2 自动编程系统基本结构框架

2.3 CAD模块的功能设计

2.4 CAM模块的功能设计

2.5 本章小结

第三章 交互绘图系统的设计与实现

3.1 图形的数据结构

3.1.1 数据结构概述

3.1.2 图形数据的定义

3.2 图形绘制

3.2.1 直线

3.2.2 矩形

3.2.3 椭圆

3.2.4 三角形

3.3 图形编辑

3.3.1 选择

3.3.2 移动

3.3.3 删除和剪切

3.3.4 复制

3.3.5 粘贴

3.3.6 恢复和撤销

3.4 文件管理

3.5 本章小结

第四章 基于DXF文件读入二维图形

4.1 DXF文件的总体结构

4.1.1 输出和察看DXF文件

4.1.2 DXF文件的总体结构

4.2 DXF文件组码的含义

4.3 DXF文件信息的读取

4.3.1 直线信息的读取

4.3.2 圆弧信息的读取

4.4 本章小结

第五章 线切割编程实现

5.1 图形排序

5.1.1 圆弧端点的计算

5.1.2 图形排序的实现

5.2 轨迹偏移

5.2.1 刀具补偿算法

5.2.2 C刀补的工作过程及转接方式

5.2.3 轨迹关键点的计算

5.3 代码生成

5.3.1 3B代码及其生成

5.3.2 G代码及其生成

5.4 轨迹仿真

5.4.1 逐点比较法

5.4.2 轨迹仿真的实现

5.5 本章小结

第六章 系统运行实例

6.1 系统界面

6.2 图形绘制

6.3 DXF文件的读取

6.4 轨迹生成

6.5 代码生成

6.6 轨迹仿真

6.7 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢