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鉴于PC石材桥样式割切机数控体系的软件策划和建

时间:2012-11-24 11:45来源:硕士论文作者:mjt1985 点击:
石材桥式割切机数控体系采用Windows XP作为软件开发环境,工业PC为硬件开发环境,使用Visual C++ 6.0集成开发环境开发了石材桥式切割机数控系统。本文着重介绍了石材桥式切割机数控系

第一章绪论


石材桥式切割机概述


天然石材因为具有质感好、外观端重、机械和物理化学效能及耐腐蚀)等优点,自古就是一种优良的建筑材料。近代以前,良好(如耐压、耐磨石材加工都由石匠手工完成,直到19世纪欧洲出现第一台加工石材的机械,石材加工业就由传统的手工加工向机械加工发生转变。近年随着建筑、装饰业的发展,各种品种、规格的石材制品需求迅速增加,刺激了石材加工机械的快速发展。根据石材加工工艺的区别和市场需求,锯切加工机械、磨抛加工机械以及异形加工机械是这些年石材机械中发展的重点。
    石材设备中使用最多的就是石材桥式切割机,此类切割机一般采用全自动大梁定位,红外线对刀,液压传动,具有切割速度快、精度高,一致性好等优点。根据切割功率和加工工作台尺寸的不同,适合加工花岗岩、大理石等各类石材,加工类型有切边、磨边、倒边、钻孔加工等。对于石材切割加工的厂家来说,有移动安装方便,操作简单等优点。
    石材桥式切割机的主体主要由主体导轨、支撑系统、主轴系统、垂直升降系统、横向移动系统、润滑、冷却、制动以及电控制系统等组成。主体导轨和支撑系统在整机中保证运动的平稳性,同时为切割系统提供运动平台。主轴系统精确控制轨道上工作头的运动,在电控制系统的辅助下,精确定位工作头的前进速度和距离,保证在切割薄板材料时的精度、平整度以及均匀度要求。垂直升降系统控制切割锯片的垂直升降运动。横向移动系统控制锯片的进给运动,进给运动的速度在规定范围内由操作者调节。润滑和冷却部分保证整机有条不紊的进行石材切割。大部分桥式切割机都采用油浴集中润滑,而冷却采用冷却泵提供专用冷却液进行切割冷却。电控系统由电控柜进行集中操作控制。国内大部分机械可以进行手动和半自动加工控制,石材切割锯片的进给速度调节一般通过变频器实现无极调速〔’,幻。
    石材桥式切割机的工作原理为装在主轴上的金刚石圆锯片做高速旋转运动,同时横向移动系统做往返直线运动切割石材,通过垂直升降系统的升降控制切割锯片的吃刀量。圆盘锯片的线切割速度最大可达400mm/s,加工效率较高,能快速加工吃刀量不大的直线线型。虽然圆盘锯切机是目前使用最广泛的石材切割机械,但受圆盘锯片半径的限制,石材最大切割厚度受到一定的限制。另一万面圆盘锯刀只是比较适合加工直线线型,遇到有一定曲率的石形就不能选择圆盘锯刀桥切机。
    为了使石材桥式切割机能加工更多的工艺类型,同时提高机械的可操纵性和自动化程度,本文提出了在金刚石圆盘锯刀为主的基础上,增添铣刀和磨刀两种刀具,同时将机床数控化的解决方案。铣刀可以辅助切边,同时可以铣切较为复杂的轮廓石形,帮助锯刀加工更复杂外形的成料,磨刀可以在主轴旋转时磨削边料。在增加三种刀具的基础上,将原有桥切机数控化,通过准确的数值计算,在简化桥切机的操作难度和复杂性的基础上自动化加工石材。
    数控化的桥式这种结构的石材桥切机主要用于大理石,花岗岩的切边、磨边和倒边。圆盘锯刀在C轴的控制下,可以在XY平面内翻转360度,能够高效率地加工直线轮廓和圆弧轮廓。铣刀也可用于石材板块的铣切加工,相对于锯刀,其结构较为简单,可加工较复杂的轮廓,加工效率相对较低。

 

第三章 石材桥式切割机数控............... 27-45
    3.1 石材桥式切割机数控...............  27
    3.2 石材桥式切割机数控...............  27-34
        3.2.1 DXF文件系统...............  27-29
        3.2.2 DXF文件识别...............  29-33
        3.2.3 HPGL图形文件...............  33-34
        3.2.4 数据的保存...............  34
    3.3 图形文件的...............  34-40
        3.3.1 石材桥式切割机...............  34-35
        3.3.2 坐标系下实际...............  35-38
        3.3.3 图形元素...............  38-40
    3.4 系统参数...............  40-41
    3.5 刀具补偿...............  41-42
    3.6 加工仿真...............  42-43
    3.7 本章小结...............  43-45
第四章 软件关键算法...............  45-63
    4.1 存储图形实体...............  45-49
        4.1.1 数据存储...............  45-46
        4.1.2 StoneCutter存储...............  46-47
        4.1.3 StoneCutter...............  47-49
    4.2 内外轮廓识别...............  49-55
        4.2.1 外轮廓的识别...............  49-51
        4.2.2 内轮廓的查找...............  51-52
        4.2.3 排列存储轮廓............... 52-55
    4.3 加工轨迹优化...............  55-62
        4.3.1 轨迹优化...............  56-60
        4.3.2 轨迹优化...............  60-62
    4.4 本章小结...............  62-63


总结
    石材桥式割切机数控体系采用Windows XP作为软件开发环境,工业PC为硬件开发环境,使用Visual C++ 6.0集成开发环境开发了石材桥式切割机数控系统。本文着重介绍了石材桥式切割机数控系统的部分模块的开发过程,详细分析了支撑数控系统图形处理的关键算法,展示了数控系统各个功能模块的实现和操作过程。本文研究的工作总结如下:
    (1)介绍了传统石材桥式切割机的工作原理,研究了石材桥式切割机的国内外现状,分析数控化石材桥式切割机的必要性,并讨论了数控化的可行性和市场前景。

(责任编辑:gufeng)
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