智能型数控电脑裁床系统的研究与开发

摘要

随着时代的发展，计算机技术越来越多的被应用于各行各业。服装及制鞋作为传统的密集型企业也在加快技术革新步伐向技术型转化，以适应越来越激烈的国际竞争。如今，服装及制鞋CAD技术也正逐步被越来越多的企业所采用，并取得了良好的效果。与之配套的数控电脑裁床也以开始逐步为各大有实力的企业所看好。 针对发展数控裁床的需求，文章分析了数控裁床系统加工控制的特殊性，确定了由PC机和高性能多轴运动控制器组成的开放式数控裁床系统。研究了开放式数控系统体系结构，构建了具有良好开放性的数控系统，并对该数控裁床系统硬件、软件的实现方法作了阐述。 对系统开发中的关键性问题，文章展开了深入的分析与研究： (1)在裁床控制系统的多任务以及多线程之间的通信和同步方面，采用多线程技术实现组件模块间的协调和通信；利用windows提供的多线程与线程同步方法相结合，较好地实现了裁床加工的多任务的同步。 (2)在裁床加工过程中依据裁床的裁刀结构特性，研究了与裁刀结构相符合的裁刀转角的算法，以及裁床刀具补偿的算法，来补偿裁床系统加工中其刀具对产品的影响，以使裁床加工出合格的产品。 与此同时，在此基础上开发了数控裁床系统的裁床软件系统。在裁床软件的开发实现方面，充分利用了丰富的Windows的数控软件资源，并且利用面向对象的编程方法，实现了良好的人机操作界面和方便高效的多任务工作环境。

目录

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第一章绪论

1.1开放式数控系统概述

1.2电脑裁床的分类及发展

1.3电脑裁床技术的研究现状与发展趋势

1.3.1国外电脑裁床的发展简介

1.3.2国内电脑裁床的发展简介

1.4论文的选题意义、主要研究内容、重点与难点分析

1.4.1选题意义

1.4.2主要研究内容

1.4.3重点与难点分析

第二章数控裁床控制系统的硬件组成

2.1数控裁床系统的硬件平台

2.2裁床系统的硬件结构分析

2.2.1裁床系统的机床整体结构

2.2.2裁床系统的加工运动状态分析

2.2.3裁床系统的硬件系统的结构特点

2.2.4裁床系统的系统性能指标

2.3高性能运动控制器(GE-300-SV)概述

2.3.1高性能运动控制器(GE-300-SV)的特点

2.3.2高性能运动控制器(GE-300-SV)的主要功能

第三章裁床软件控制系统的软件总体设计

3.1操作系统平台与软件开发工具

3.1.1操作系统平台

3.1.2软件开发工具

3.1.3 VC++对多线程的支持

3.1.4 Microsoft基本类库(MFC)

3.2裁床系统软件的需求分析

3.2.1裁床系统的裁剪工艺流程

3.2.2软件的功能需求

3.3软件总体结构与用户界面设计

3.3.1基于PC机的数控裁床系统软件的总体结构

3.3.2系统软件用户操作界面系统设计

第四章裁床软件加工数据文件分析

4.1裁床系统的软件系统加工数据文件来源

4.2图形数据文件的数据分析与管理功能

4.3图形数据文件的数据结构分析

4.4图形数据文件的数据存储结构分析

第五章裁床控制系统的软件各功能模块的设计与实现

5.1系统初始化

5.1.1运动控制器函数库的调用

5.1.2系统的初始化程序

5.2参数设置模块

5.2.1参数设置模块的设计

5.2.2参数设置模块的实现

5.3机器控制模块

5.3.1机器控制模块的功能

5.3.2机器控制功能模块的实现

5.3.3机器回零控制的方式

5.4串口参数设置模块

5.4.1串口通信协议简介

5.4.2串口通信协议的实现

5.4.3串口设置参数模块的设计

5.4.4串口参数设置模块的实现

5.5故障诊断模块

5.5.1故障诊断模块的功能

5.5.2故障诊断模块的实现

第六章软件关键加工模块的实现

6.1数据文件编译的方法和实现

6.1.1图形数据文件的数据编译分析

6.1.2刀具转角处理方法

6.1.3刀具的插补起点与插补终点的切入切出量处理

6.1.4刀具补偿处理方法

6.2裁床加工的任务和多线程的实现

6.2.1裁床加工中的任务划分

6.2.2自动加工模块的线程模型

6.2.3多任务的实现及多线程之间的通信和同步的实现

6.3加工中的加工控制以及加工图形轨迹显示处理

6.3.1裁床加工中的加工控制

6.3.2加工图形轨迹显示处理

第七章系统控制流程与调试结论

7.1系统控制流程

7.2调试结论

第八章总结与展望

8.1本课题工作总结

8.2进一步的研究工作

致谢

参考文献

攻硕士期间取得的研究成果