基于图形交互式自动数控编程系统的研究

摘要

数控自动编程系统是CAD/CAPP/CAM集成系统的重要组成部分，是连接产品设计与制造的关键环节。实用性、开放性、智能化的自动数控编程系统是实现CAD/CAPP/CAM系统集成的重要前提条件之一。本课题针对这个问题，利用VC++6.0编程工具将二维CAD工程图的模型最底层的信息进行了数据特征的识别和提取，形成了完整的加工信息，对自动数控编程系统的实现进行了理论上的探索，并对探索的结果进行了实验的验证，本课题的具体工作体现在:
　　首先，分析了国内外研究现状，对自动数控编程的可行性及主体思路做了介绍。研究了DXF文件格式的组成，对于直线和圆弧在实体段中的存在形式进行了分析，并对如何提取实体信息进行了深入探究。
　　其次，在自动数控编程系统中引入图形特征识别，对基于零件特性的二维零件图进行了特征识别与提取，并对提取的特征信息进行适当的数学处理。
　　再次，根据特征识别的结果和机床的信息，对刀具生成的轨迹进行优化，尽量把刀具运行时的空行程减到最低;配合一定的后置处理，使得系统能达到不同性质的机床的加工需求。最后，对最终生成的数控代码进行实际的可操作性验证。
　　本课题为进一步开发和研究三维模块提供了思路，打下了良好的基础。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文背景及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 课题的提出的意义

1．4 数控编程系统的发展趋势

1．5 论文的主要研究内容

2 图形特征识别理论

2．1 曲线的参数表示

2．1．1 曲线的参数表示形式

2．1．2 参数曲线定义及其切矢量、法矢量和曲率

2．2 AutoCAD数据交换

2．3 DXF文件简介

2．4 特征识别命令

2．4．1 创建DXF文件

2．4．2 DXF文件的输出

2．4．3 DXF文件的输入

2．4．4 输出其他格式的数据文件

2．4．5 图形文件的输入

2．5 DXF文件的基本信息

2．6 DXF文件的结构框架

2．7 本章小结

3 实体特征的提取

3．1 定位技术

3．2 实体在文件的存在形式

3．2．1 直线特征的识别

3．2．2 圆弧特征的识别

3．3 DXF文件相关操作命令

3．3．1 文件的建立和关闭

3．3．2 文件的打开／保存

3．3．3 文件的读写

3．4 文件的读取条件

3．5 C++文件流对DXF文件的读入

3．6 文件实体部分的读取

3．7 本章小结

4 数控代码的生成

4．1 数控基础知识简介

4．2 数控编程中的刀位计算

4．2．1 用直线段逼近节点的计算

4．2．2 用圆弧段逼近曲线的节点计算

4．3 圆弧的插补的判断

4．4 加工路线的制定

4．5 数控代码的生成原理

4．5．1 数控编程常用指令

4．5．2 实体间的连接方式

4．6 实体特征的排序

4．7 本章小结

5 后置处理及数控加工

5．1 刀具的选择和半径补偿

5．1．1 装夹要求和刀具的选择

5．1．2 刀具的半径补偿

5．2 数控代码的生成及数控加工

5．2．1 代码的生成

5．2．2 零件数控加工

5．2．1 机床准备

5．2．2 数控程序传送

5．3 零件实体加工

5．4 本章小结

6 全文总结与展望

6．1 全文总结

6．2 研究展望

致谢

参考文献

附录1

附录2