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多头钻床数控加工的路径规划与自动编程系统的研究

作　者: 李梅
导　师: 富宏亚
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 多头钻床 DXF文件路径规划运动控制卡加工仿真
分类号: TG527
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文针对预研开发的多头数控钻床,通过对机床与典型工件结构形式的分析,提出了多头钻床对孔群进行加工的路径规划算法,开发了多头数控钻床的自动编程系统。首先分析了AutoCAD接口文件DXF文件的格式,以Visual C++为开发工具进行编程实现了加工信息的读取,应用STL实现了对加工信息的排序;对六头数控钻床的机床结构形式与典型加工工件中孔群的排布形式的相似性进行分析,充分考虑加工过程中可能发生的干涉情况,以减少总加工时间、提高加工效率为目标,提出了多头钻床的路径规划算法;读取多头钻床的刀径文件,进行后置处理生成适用于西门子840D数控系统的数控代码;最后为验证多头钻床路径规划的合理性,应用OpenGL开发了多头钻床加工过程的仿真软件,仿真结果证明本文中多头钻床的路径规划算法合理可靠,可用于实际加工。另外,论文针对两头钻床的特殊性,提出了对称式路径规划算法,即将一维孔从中点分为两部分,使两个钻头加工孔的个数最接近,以提高钻头同一时刻的使用率,减少总加工时间;选用DMC2410运动控制卡实现两头钻床的加工控制,通过调用随控制卡一同提供的适用于Visual C++的函数库实现各个轴的动作控制。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题背景  9-11
    1.1.1 课题背景  9
    1.1.2 课题研究的意义  9-11
  1.2 研究现状  11-14
    1.2.1 自动编程技术  11-12
    1.2.2 孔群加工的路径规划与优化算法  12-13
    1.2.3 仿真技术  13-14
  1.3 论文主要研究内容  14-15
第2章 DXF文件的数据处理  15-22
  2.1 典型加工工件  15-17
  2.2 CAD接口文件  17-19
    2.2.1 DXF文件格式  17-18
    2.2.2 Cad Lib工程  18
    2.2.3 动态链接库  18-19
  2.3 加工信息处理  19-21
    2.3.1 标准模板库STL  19-20
    2.3.2 正交排序算法  20-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章数控自动编程系统后置处理  22-30
  3.1 多头数控钻床结构形式  22-23
  3.2 六头钻床路径规划  23-25
    3.2.1 路径规划思想  23
    3.2.2 路径规划算法  23-25
    3.2.3 算法的实现  25
  3.3 数控系统介绍  25-27
    3.3.1 西门子840D数控系统介绍  25-26
    3.3.2 数控系统的参数设定  26-27
  3.4 六头钻床自动编程系统后置处理  27-29
    3.4.1 加工参数设置  27
    3.4.2 用户界面开发  27-29
    3.4.3 数控代码的生成  29
  3.5 本章小结  29-30
第4章两头钻床控制系统的开发与路径规划  30-40
  4.1 DMC2410 运动控制卡  30-34
    4.1.1 控制卡硬件  30-31
    4.1.2 控制卡软件  31-33
    4.1.3 主要函数  33-34
  4.2 路径规划  34-36
    4.2.1 与多头钻床的异同  34
    4.2.2 对称式路径规划算法  34-36
  4.3 加工过程的实现  36-39
    4.3.1 加工过程  36-37
    4.3.2 用户界面的开发  37-38
    4.3.3 算法的实现  38-39
  4.4 本章小结  39-40
第5章数控加工仿真系统  40-46
  5.1 数控加工仿真简介  40-41
    5.1.1 数控加工仿真技术  40-41
    5.1.2 OpenGL仿真软件  41
  5.2 六头钻床加工过程仿真  41-45
    5.2.1 OpenGL与VC的集成  42-43
    5.2.2 建立三维模型  43-44
    5.2.3 实现加工路径的仿真  44-45
  5.3 本章小结  45-46
结论  46-47
参考文献  47-51
致谢  51

多头钻床数控加工的路径规划与自动编程系统的研究

内容摘要

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