新型数控火焰切管机ACS软件系统的研究

论文摘要

数控火焰自动切管机在各种管材,板材等金属构件切割和焊接工业中应用十分广泛,是制造海上平台导管架构件的关键设备。随着制造海洋平台导管架过程中对金属构件切割的效率与精度要求越来越高,切割样式越来越丰富,旧有的切管机自带软件系统已经满足不了要求。因此,本课题通过对中国海洋石油平台制造公司进口的新型火焰自动切管机自带软件系统的研究,针对其操作系统使用不便,相贯线模型不全面等弊端,结合天津大学数控液压研究所多年来在数控切割相贯线及坡口模型等方面的研究成果,着手开发国内具有自主知识产权的智能化、自动化软件控制系统。目的在于为进口新型火焰数控自动切管机配备操作方便、相贯线计算模型完备,带有信息管理数据库的自动化、智能化软件系统。主要成果包括:采用模块化设计思想,运用VLISP语言编程实现软件系统各功能模块,主要包括:零件信息生成模块;零件、及相贯类型判断模块;零件几何参数、位置关系参数计算模块;相贯曲线计算模块;数据处理模块;工程图绘制模块;重量、重心计算模块。开发了形式更为丰富相贯线数学模型,包括直管开槽,管板斜插相贯,开方孔、圆孔,切割皇冠板等,并与原有的管管、板管、环管、锥管相贯模型进行整合,为软件系统建立了完备的相贯线数学模型库,同时也便于以后的模型扩展。软件系统通过现场测试和使用,很大程度的提高了切割导管架构件的精度和可靠性,操作方便,适用于多种切割类型,大大提高了加工生产效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 数控火焰切割技术国内外发展现状
• 1.3 带坡口相贯线模型研究现状
• 1.4 CAD/CAM技术基于加工导管架结构的应用
• 1.5 课题意义
• 1.6 课题研究的主要内容
• 第二章 新型火焰自动切管机及其软件系统概述
• 2.1 新型火焰自动切管机结构组成
• 2.2 新型火焰自动切管机基本参数
• 2.3 新型火焰自动切管机工作过程
• 2.4 新型火焰切管机软件系统介绍
• 第三章 新型数控火焰切管机ACS软件系统
• 3.1 引言
• 3.2 系统总体功能简介
• 3.3 模块化设计思想
• 3.4 智能化语言的选择
• 3.5 零件信息生成模块的功能实现
• 3.6 零件几何参数、位置关系参数计算模块的功能实现
• 3.7 相贯类型判断模块的功能实现
• 3.8 相贯曲线计算模块的功能实现
• 3.9 数据处理模块功能实现
• 3.10 工程图绘制模块功能实现
• 3.11 计算导管架重量、重心
• 3.12 误差控制
• 3.13 小结
• 第四章 相贯模型库的建立及其算法实现
• 4.1 引言
• 4.2 割炬路径的运动学分析
• 4.3 相贯线数学模型库的参数定义及标准
• 4.4 各类相贯线数学模型的建立
• 4.4.1 管管相贯
• 4.4.2 板管相贯
• 4.4.3 环管相贯
• 4.4.4 锥管相贯
• 4.4.5 直管开槽
• 4.4.6 开方孔、板—管斜插相贯、底端开直槽
• 4.4.7 开圆孔与脚印图
• 4.4.8 皇冠板切割
• 4.5 坡口补偿模块的功能实现
• 4.5.1 两面角的计算
• 4.5.2 实际切割角计算
• 4.5.3 纵向补偿
• 4.6 数学模型及坡口模型的编程算法实现
• 4.7 混合相贯的功能实现
• 4.8 小结
• 第五章 软件功能操作及图纸功能
• 5.1 引言
• 5.2 软件功能操作
• 5.3 图纸功能
• 5.3.1 单件图定义
• 5.3.2 单件图中各种符号的定义
• 5.3.3 样板图
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢