SMC3205型石材加工中心平面异型数控加工自动编程系统的研究

摘要

由于石材加工工艺与机械加工工艺差异很大，通用的CAD/CAM软件日益不能满足石材市场应用的要求，而 CAD/CAM技术的应用又是实现自动化生产、提高产品竞争力及提升产业水平的决定性因素。异型石材加工是市场上新兴的行业，近几年，数控加工的应用推动了石材业飞速发展，渐渐地取代了传统的手工雕刻和仿形加工。本文对平面异型石材加工的CAD/CAM自动编程系统进行了研究，提出了一些新的算法，并进行系统的实现。
　　首先，本文对CAD模块相关技术进行了研究，主要是对系统的数据管理、图元绘制、图形编辑、文件管理及图元分析等进行研究。该子系统借鉴了Master CAM X的主体界面，使用各种交互技术，设计了基于图形交互的人机交互式友好界面。
　　再次，对CAM模块相关技术进行研究，实现系统的数控自动编程。该模块实现的功能：采用等误差法直线逼近对椭圆进行离散，轮廓图形元素端点跟踪法排序，极上限法判定轮廓环的加工走向，矢量旋转法对轮廓顶点的凹凸性判定。刀具参数及NC参数的输入，实现打孔加工、切割加工及磨削加工的刀具轨迹的生成。依据数控加工中心指定的指令代码格式，通过后置处理生成数控加工文件。
　　最后，对数控代码进行校检及模拟仿真。将生成的数控代码输入及译码，无误后，利用定时器以动画的形式预先展示数控加工机床走刀路线的过程。验证数控代码的正确性及可加工性。
　　本文采用面向对象的设计方法，在Windows操作系统下，以C++ Builder6.0作为开发工具，对异型石材平面轮廓的CAD/CAM集成系统的自主设计开发。开发的系统已经应用于工程实际，能较好的满足当前对平面异型板自动化数控加工的要求。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 石材数控加工技术的现状及发展趋势

1.3 数控编程的发展过程及趋势

1.4 本课题研究的来源及主要内容

1.5 本章小结

第二章 系统的结构及操作界面

2.1 自动编程系统的信息处理过程

2.2 图形交互式自动编程的信息处理过程

2.3 系统图形设计(CAD)功能模块设计

2.4 系统辅助制造(CAM)功能模块设计

2.5 系统的编程语言与开发环境

2.6 系统操作界面

2.7 本章小结

第三章 系统CAD模块的设计及实现技术

3.1 数据存储技术的实现

3.2 图形绘制的实现

3.3 图形编辑功能的实现

3.4 文件管理功能的实现

3.5 图元分析功能

3.6 其它功能设计

3.7 本章小结

第四章 系统CAM模块功能设计及实现

4.1 CAD模块与CAM模块图形描述的差异

4.2 图形轮廓偏置的前置处理

4.3 刀具轨迹的生成

4.4 后置处理的实现

4.5 数控代码校核及仿真

4.6 安装包的制作

4.7 加工实例

4.8 本章小结

第五章 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 问题与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文