基于AutoCAD平台的智能CNC自动编程系统的研究与实现

论文摘要

数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。采用人工编制的方法进行编制数控技术机床程序,不但准确性不高,而且大大制约了生产率的提高,不利于自动化程度的提高。所以开发优异的数控自动编程系统,更加准确、高效的编制机床程序（G代码）,成了众多专业人员的研究方向。本文研究了基于AutoCAD的数控自动编程系统开发技术,在充分了解AutoCAD的数据结构的基础上,采用ObjectARX2004和Visual C++2002.net对AutoCAD2004进行二次开发,开发了一个线切割数控自动编程系统。该系统采用ObjectARX与MFC相结合的AutoCAD二次开发技术,以AutoCAD零件图形作为原始数据,进而实现自动编程,动态仿真及加工工艺参数优化推理等功能。实现了从AutoCAD所绘制的二维图形中直接提取零件的特征信息继而生成数控机床所需的程序代码,在很大程度上方便机械设计师进行设计。与此同时该系统引入BP神经网络来推理所有工艺参数组合下的工艺指标参数,在满足加工精度要求的前提下选取加工速度最大的工艺参数组合,使系统具有智能化加工的特点。此外,该系统开发出了友好的用户界面。利用AutoCAD提供的编程格式,开发出数控加工程序菜单;利用Visual C++2002.net的MFC结合AutoCAD二次开发的环境ObjectARX提供的AdUi,AcUi类库,开发出与AutoCAD内部一致风格的对话框。使该系统力争实现“简化式”设计,所有命令均通过Windows风格的菜单驱动来实现,且所有的数据均通过对话框输入,输入形式简单明了,自动化程度较高。对于基本操作,可实现一用即会。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外数控自动编程技术的发展状况
• 1.2 现代数控技术的发展趋势
• 1.3 课题来源
• 1.4 课题的主要研究内容
• 第2章 基于AutoCAD的二次开发技术与ObjectARX编程
• 2.1 AutoCAD的二次开发技术
• 2.2 AutoCAD图形数据库
• 2.2.1 图形数据库结构
• 2.2.2 对象的 ID号
• 2.2.3 重要的图形数据库对象
• 2.3 ObjectARX编程
• 2.3.1 ObjectARX应用程序的特点
• 2.3.2 ObjectARX的组成
• 2.3.3 ObjectARX应用程序的功能
• 2.3.4 ObjectARX应用程序的界面设计
• 2.3.5 ObjectARX与Visual C++的关系
• 2.4 小结
• 第3章 BP人工神经网络在系统中的应用
• 3.1 人工神经网络基本原理及特性
• 3.2 BP算法及性能分析
• 3.2.1 BP网络数学模型的构造
• 3.2.2 BP算法分析
• 3.3 BP算法的实现
• 3.4 BP网络存在的问题及改进
• 3.4.1 BP网络改进方法
• 3.4.2 动量批处理算法
• 3.5 基于 BP神经网络的工艺指标预测模型及MATLAB仿真
• 3.6 小结
• 第4章 算法分析与设计
• 4.1 图形信息的排序处理
• 4.2 切口半径补偿计算
• 4.2.1 直线段切口半径补偿计算
• 4.2.2 圆弧段切口半径补偿计算
• 4.3 曲线拟合处理
• 4.3.1 双圆弧拟合算法
• 4.3.2 双圆弧共切点的选取及方向的确定
• 4.3.3 双圆弧拟合算法的实现
• 4.4 小结
• 第5章 线切割自动编程系统总体设计
• 5.1 线切割自动编程系统的功能需求分析
• 5.2 线切割自动编程系统的总体框架设计
• 5.3 线切割自动编程系统对象的概要设计
• 5.3.1 自动编程模块对象的设计
• 5.3.2 工艺参数推理模块对象的设计
• 5.4 各模块对象模型的综合建模
• 5.5 小结
• 第6章 线切割自动编程系统主要功能的实现
• 6.1 系统界面技术实现
• 6.1.1 利用 COM技术实现工具条和系统菜单设计
• 6.1.2 MFC与ARX相结合实现系统对话框设计
• 6.2 自动编程模块功能实现
• 6.2.1 前置处理程序
• 6.2.2 G代码生成程序
• 6.3 系统仿真模块功能的实现
• 6.4 工艺参数推理模块功能的实现
• 6.5 线切割自动编程系统编程实例
• 6.6 小结
• 第7章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果