非标准轮廓曲线提取与数控加工程序生成的研究

论文摘要

我国是一个制造业大国,但是目前制造业水平相当落后,大部分还是传统机床,而要转变生产加工模式还比较困难。虽然一些工厂采用数控机床进行加工,但是对于现有的数控加工设备并不能充分利用。因为目前数控机床只能完成一些规则图形（直线、圆弧）的差补运算,而对于非标准曲线轨迹无法运算。本课题为了提高数控机床的利用率,解决生产中的实际问题运用图像处理技术将加工工件的平面轨迹提取出来,并进行系统标定之后,再经过Auto Cad软件进行拟合,将格式转换为矢量图,最后利用CAD/CAM软件（UG 3.0）自动生成数控加工程序,经过检验后输入到数控机床进行加工。本文的图像处理系统是利用C++ build6.0软件进行开发的,能够对从数码相机摄取的工件轨迹图像进行滤波、锐化、二值处理、边缘检测等图像处理工作。而将图像处理与数控加工相结合的方式弥补了目前CAD/CAM软件不能直接提取位图图像进行数控加工程序生成的缺点,同时提高数控机床对复杂轨迹进行加工的效率,很好的解决实际生产问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数控编程技术的发展
• 1.1.1 国内外研究现状
• 1.1.2 数控自动编程技术的发展趋势
• 1.2 数字图像处理技术的发展及应用
• 1.2.1 图像处理技术的发展
• 1.2.2 图象处理技术的现状及应用
• 1.3 本文研究的内容
• 1.3.1 课题的提出及意义
• 1.3.2 本科题研究的内容
• 1.3.3 论文结构安排如下
• 第二章 课题研究概述
• 2.1 研究流程
• 2.2 研究中的关键技术概述
• 2.2.1 图像采集及标定
• 2.2.2 图像处理
• 2.2.3 位图的转换及数控加工程序的生成
• 第三章 图像采集及系统标定
• 3.1 图像的表述
• 3.2 图像采集设备
• 3.3 图像采集方式的选择
• 3.4 标定概述
• 3.4.1 本文采用的标定方法
• 3.4.2 标定结果
• 3.5 本章小节
• 第四章 图像处理及轮廓提取
• 4.1 图像处理概述
• 4.2 图像的增强处理
• 4.2.1 噪声的去除
• 4.2.2 均值滤波
• 4.2.3 中值滤波
• 4.3 灰度图像的二值化
• 4.3.1 灰度图与灰度直方图
• 4.3.2 二值图
• 4.3.3 图像二值处理
• 4.4 图像的锐化处理
• 4.5 边缘检测
• 4.5.1 边缘算子法
• 4.5.2 边缘检测算子
• 4.5.3 算子选择
• 4.6 轮廓提取
• 4.7 本章小节
• 第五章 位图转换与图像基准寻找
• 5.1 图像类别概述
• 5.1.1 位图转换方式选择
• 5.1.2 位图转换
• 5.2 基准点寻找
• 5.3 本章小节
• 第六章 数控加工程序生成
• 6.1 数控加工程序常用编程命令
• 6.1.1 准备功能指令（G 指令）
• 6.1.2 坐标平面选择指令（G17、G18、G19）
• 6.1.3 进给速度指令
• 6.2 加工前预处理
• 6.2.1 工件目标位置的确定
• 6.2.2 数控机床的坐标系
• 6.2 加工软件选用
• 6.2.1 UG3.0 CAM 功能模块介绍
• 6.2.2 UG 铣削加工流程
• 6.3 数控加工程序生成
• 6.3.1 格式转换
• 6.3.2 刀路轨迹生成
• 6.3.3 生成加工程序
• 6.4 实践校核
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文