基于DXF图形文件的激光加工控制系统的实现

发布时间：2017-09-13 00:29

  本文关键词：基于DXF图形文件的激光加工控制系统的实现

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【摘要】：随着激光加工工艺和计算机辅助设计的不断发展与创新,现代工业所使用的大部分高效率自动化激光加工设备,都是由计算机组成的图形图像处理系统和激光数控加工系统二者相结合。目前,大部分工业激光加工设备只能通过对简单的图形进行编辑后再激光加工,因此将类似CAD图形的矢量数据直接运用于加工路径的生成,对拓展激光加工过程的柔性化和自动化,具有十分重要的理论意义和良好的应用推广价值。本文围绕激光加工的控制系统及软件开发,做了以下工作:1.通过分析激光加工运动控制系统的结构和工作原理,确定了激光加工控制系统的硬件体系结构及其组成,选取MPC03-LS运动控制卡,采用动态链接库技术,完成系统的运动控制功能,实现了系统各硬件间的连接与调试。2.根据系统的软件控制要求,在Windows XP操作系统平台下,使用Delphi高级汇编语言为软件开发工具,将AutoCAD产生的DXF矢量文件引入图形处理系统中,对其矢量格式按图元分类详细解析,在图形操作界面中,完成对DXF文件矢量格式的提取和处理,并实现对加工图形的绘制和编辑等功能。3.结合实际生产情况和激光加工的特点,为了节省加工时间,对软件产生的加工路径描述为经典的求解旅行商问题(TSP),对此建立数学模型并求解,采用最近邻优化算法对矢量图形文件中不同图元的控制节点进行分析并优化,使图形文件按照用户设定的参数生成相应的最短路径。4.实现软件的控制界面及各个功能模块。设计相应的参数调节和输出驱动功能模块,来控制激光器的输出,使输入或优化变换后的图形信息,可转换成为加工数据,实现高效的激光加工。激光加工实例结果表明,本控制系统有效的缩短了激光加工中多余的空行程时间,加工效率提高了约20%。
【关键词】：激光加工 DXF文件 运动控制 路径优化
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG665
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 激光加工技术11-18
• 1.1.1 激光加工技术简介11
• 1.1.2 激光加工技术的分类与应用11-17
• 1.1.3 激光加工效率的影响因素17-18
• 1.2 选题背景及意义18-19
• 1.3 主要研究内容19-21
• 第2章 激光加工的运动控制系统21-29
• 2.1 前言21
• 2.2 系统重要模块组成21-24
• 2.3 运动控制单元24-29
• 2.3.1 MPC03-LS运动控制卡24-25
• 2.3.2 动态链接库技术25-29
• 第3章 激光加工系统的图形显示29-39
• 3.1 前言29
• 3.2 DXF文件格式29-31
• 3.2.1 DXF文件简介29
• 3.2.2 DXF文件基本结构29-31
• 3.3 DXF文件加工数据的获取31-36
• 3.3.1 直线的读取32-34
• 3.3.2 圆的读取34-35
• 3.3.3 圆弧的读取35-36
• 3.3.4 多段线的读取36
• 3.4 后置程序处理设计36-39
• 3.4.1 坐标转换36
• 3.4.2 文本处理36-37
• 3.4.3 绘制图形37-39
• 第4章 加工路径优化处理39-47
• 4.1 前言39
• 4.2 优化算法描述39-42
• 4.3 优化算法数学模型的提出42-44
• 4.4 最近邻算法的实现44-47
• 第5章 激光加工控制系统软件的实现47-53
• 5.1 软件的结构47
• 5.2 软件的界面与实现47-50
• 5.3 实际运行结果50-53
• 第6章 总结53-55
• 参考文献55-61
• 附录1攻读硕士期间已发表的论文61-63
• 附录2部分主要程序代码63-69
• 致谢69

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本文编号：840437