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面向数控下料加工的集成化板材优化下料系统的研究与开发

作　者: 朱波
导　师: 刘飞；阎春平
学　校: 重庆大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 数控下料加工 集成化板材优化下料系统优化排样 自动数控编程 数控代码仿真
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 222次
引　用: 4次
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内容摘要


制造业量大面广,在不断生产产品、创造财富的同时,也在消耗大量的物料资源。板材加工在制造业中占有相当比重,通过应用优化下料软件辅助下料来提高板材的材料利用率,对节约资源和降低企业的生产成本具有重要意义。近年来,数控技术在板材下料加工中的应用日益广泛。将优化下料技术与数控技术相结合,开发面向数控下料加工的板材优化下料系统,不但能提高板材的材料利用率,而且能提高数控下料加工效率。本文从CAD/CAM 集成的角度对板材的数控下料过程进行了分析,对实现板材优化排样CAD 和板材下料自动数控编程CAM 涉及的部分关键技术作了较为深入的研究。论文首先分析了制造企业在板材数控下料加工环节的基本需求,在此基础之上,提出了面向数控下料加工的集成化板材优化下料系统的总体设计方案,在方案中对系统的体系结构和功能结构进行了设计,并对各个功能模块的设计思路和处理流程进行了详细分析。然后针对系统涉及的部分关键技术进行了研究。分析了经典的矩形件优化排样算法——列生成法和针对异形件的矩形包络算法;研究了基于ObjectARX 的AutoCAD 开发技术,结合对AutoCAD 图形数据库结构及其基本操作的分析,给出了下料轮廓图和排样图的生成方法;研究了板材数控下料加工的工艺处理技术,建立了一种直接基于排样图进行的图形交互工艺规划方法;研究了在AutoCAD环境中的板材下料数控仿真技术,给出一种通过增量修改图形实体对象实现的动态仿真方法;提出以软插件技术构建集成下料系统的数控编程后置处理部分,能够有效解决因数控下料机床指令格式及控制参数不统一导致的自动编程软件系统不易实现通用性的问题。基于本文所作研究开发了集成化板材优化下料系统的部分功能,并在企业中得到应用,取得了较好的应用效果。

全文目录


中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 论文选题背景与意义  9
  1.2 板材优化下料技术的研究与应用现状  9-13
    1.2.1 矩形件优化排样技术研究现状  10-11
    1.2.2 异形件优化排样技术研究现状  11-12
    1.2.3 板材优化下料技术的应用现状  12-13
  1.3 数控技术及板材数控下料技术的发展现状  13-14
    1.3.1 数控技术发展现状  13
    1.3.2 板材数控下料技术的发展现状  13-14
  1.4 课题的目标及拟定的技术路线  14
  1.5 本论文的主要研究内容  14-16
2 系统总体设计方案  16-29
  2.1 系统需求分析及应对策略  16-19
    2.1.1 系统需求分析  16-18
    2.1.2 需求应对策略  18-19
  2.2 系统工作流程设计  19-20
  2.3 系统体系结构设计  20-21
  2.4 系统功能体系设计  21-28
  2.5 本章小结  28-29
3 系统关键技术研究  29-57
  3.1 板材优化排样技术  29-37
    3.1.1 矩形件优化排样  29-34
    3.1.2 异形件优化排样技术  34-37
  3.2 基于ObjectARX 的AutoCAD 开发技术  37-43
    3.2.1 AutoCAD 图形数据库结构  37-38
    3.2.2 基本的图形实体类型  38-39
    3.2.3 图形实体的存储结构及访问方法  39-41
    3.2.4 图形处理实例  41-43
  3.3 板材数控下料工艺处理技术  43-47
    3.3.1 板材数控下料加工的典型工艺处理  43-45
    3.3.2 工艺处理的实现方法  45-47
  3.4 板材下料自动数控编程技术  47-53
    3.4.1 中间代码  48-49
    3.4.2 数控后置处理  49-53
  3.5 板材下料动态数控仿真技术  53-56
    3.5.1 计算机仿真技术概述  53
    3.5.2 数控下料仿真的目的和过程  53-54
    3.5.3 在AutoCAD 图形环境中的仿真实现  54
    3.5.4 基于增量修改图形实体对象的动态仿真方法  54-56
  3.6 本章小结  56-57
4 系统开发与运行实例  57-62
  4.1 系统开发背景及设计要求  57
  4.2 系统开发策略及开发方案  57-58
  4.3 系统功能界面与运行实例  58-61
    4.3.1 系统功能界面  58-59
    4.3.2 系统运行实例  59-61
  4.4 本章小结  61-62
5 结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录  68-69
  1. 攻读硕士学位期间发表的论文  68
  2. 攻读硕士学位期间从事的主要科研工作  68
  3. 所获奖励及科研成果  68-69
独创性声明  69
学位论文版权使用授权书  69

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 程序控制机床、数控机床及其加工
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