發(fā)布時(shí)間：2018-02-27 20:05

  本文關(guān)鍵詞： 石材橋切機(jī) 控制系統(tǒng) 路徑優(yōu)化 DXF圖形文件 遺傳算法　出處：《華僑大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國(guó)石材材料數(shù)控加工技術(shù)起步較晚,石材橋切機(jī)控制系統(tǒng)的研究成果主要是開(kāi)發(fā)了基于PLC的控制系統(tǒng),技術(shù)相對(duì)落后,實(shí)現(xiàn)的功能單一,存在如下幾個(gè)缺點(diǎn):(1)石材橋切機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)放性、兼容性差;(2)對(duì)于通用CAD圖形兼容性不佳,特別是CAD圖形可讀取性可修改性差;(3)無(wú)法對(duì)加工整體過(guò)程中的輪廓間空軌跡行程進(jìn)行路徑優(yōu)化;(4)人機(jī)交互體驗(yàn)不夠好。論文針對(duì)這些問(wèn)題,搭建了由工業(yè)PC機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡組成的控制系統(tǒng),并在微軟.NET Framework框架上開(kāi)發(fā)了一套石材橋切機(jī)控制軟件。論文先是對(duì)石材橋切機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和接口連接做了系統(tǒng)的介紹,對(duì)國(guó)內(nèi)外石材橋切機(jī)裝備做了比較,分析了研發(fā)石材橋切機(jī)控制系統(tǒng)的重要性同實(shí)際意義以及前景,并繼續(xù)介紹Visual C#語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)和其面向?qū)ο蟮能浖こ痰姆椒�。隨后論文從系統(tǒng)的CAD圖形數(shù)據(jù)提取、圖形輪廓識(shí)別、NURBS樣條曲線繪制與加工、加工路徑優(yōu)化方法等方面做詳細(xì)的介紹,著重介紹了石材橋切機(jī)控制系統(tǒng)的各部分功能實(shí)現(xiàn)與主要算法:CAD圖形的數(shù)據(jù)提取過(guò)程中圖形識(shí)別和顯示方法,包括了對(duì)CAD的DXF文件的實(shí)體段中各圖形元素?cái)?shù)據(jù)提取和識(shí)別繪制功能;特別是針對(duì)CAD圖形文件中的非均勻有理B樣條曲線(NURBS曲線),使用了的德布爾遞推算法實(shí)現(xiàn)該曲線的繪制和加工;針對(duì)加工過(guò)程中輪廓與輪廓之間空行程的路徑優(yōu)化問(wèn)題,將該問(wèn)題轉(zhuǎn)換為旅行商問(wèn)題,通過(guò)遺傳算法進(jìn)行迭代求解從而得到最優(yōu)的加工路徑。論文最終給出了石材橋切機(jī)控制系統(tǒng)的軟件界面、使用方法、參數(shù)設(shè)定、加工效果等運(yùn)行情況,圖文并茂的介紹了軟件各個(gè)模塊,并驗(yàn)證了開(kāi)發(fā)的石材橋切機(jī)控制系統(tǒng)的基本功能,能夠達(dá)到本課題的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[Abstract]:China's stone material NC processing technology started late, the research results of stone bridge cutting machine control system is mainly based on the development of PLC control system, the technology is relatively backward, the function is single. There are several disadvantages: 1) the control system of stone bridge cutting machine is open, and the compatibility is poor. In particular, the poor readability and modifiability of CAD graphics are not good enough to optimize the path of the empty path between contours in the whole process of machining, and the human-computer interaction experience is not good enough. A control system composed of industrial PC and motion control card is built, and a set of control software of stone bridge cutting machine is developed on the framework of Microsoft. Net Framework. Firstly, the hardware structure and interface connection of stone bridge cutting machine are introduced systematically in this paper. This paper compares the equipment of stone bridge cutting machine at home and abroad, and analyzes the importance, practical significance and prospect of developing control system of stone bridge cutting machine. The advantages of Visual C # language and the method of object-oriented software engineering are also introduced. Secondly, the drawing and processing of Nurbs spline curve based on CAD data extraction and contour recognition are introduced in this paper. The methods of machining path optimization are introduced in detail. The function realization of the control system of stone bridge cutting machine and the method of graph recognition and display in the process of data extraction of main algorithm: CAD are emphatically introduced. It includes the function of extracting and recognizing the data of each graphic element in the entity segment of DXF file of CAD. Especially for the non-uniform rational B-spline curve and Nurbs curve in the CAD graphics file, we use the de Boer recursive algorithm to realize the drawing and processing of the curve, and to solve the problem of the path optimization between the contour and the contour in the machining process. The problem is transformed into a traveling salesman problem, and the optimal processing path is obtained by iterating through genetic algorithm. Finally, the software interface, usage method and parameter setting of the control system of stone bridge cutting machine are given. Processing effect and so on, this paper introduces each module of the software, and verifies the basic function of the control system of the stone bridge cutting machine, which can reach the design goal of this subject.
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU632

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1544122