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60000字硕士毕业论文现代木工机械系统功能的实现与测试

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:60000字
论点:木工,木材,木工机械
论文概述:

本文在分析国内外CNC/CAM系统发展过程及现状的基础上,选取先进的金屈CNC/CAM系统软件PowerMILL为后台处理中心,完成了现代木工机械CNC/CAM系统的研制与开发。

论文正文:

第一章研究背景和意义

1.1主题背景
木材自古以来就被列为重要原料,因为它具有密度低、单位重量强度高、柔韧性好、抗冲击性好、易于机械和化学加工操作等一系列优点。同时,木材工业在加工过程中也具有能耗低、污染小的特点。此外,木材也是一种可再生资源,因此在国民经济结构中占有重要地位。为了提高木材资源的综合利用,有必要增加以下森林采伐和运输行业的应用。木材加工业和森林化学加工业是木材加工业的两个主要组成部分,木材机械加工方法是木材加工业的关键技术。古代劳动人民在长期生产劳动中创造和使用了各种木材加工工具。最早的木工工具是锯子,它有3000年的历史。根据相关史料记载,中国是商周时期第一个制造“商周青铜刀锯”的国家。在外国历史记录中,最古老的木工机床是公元前埃及人制造的弓形车床。
大约在1384年,最原始的锯床相继出现在欧洲,这是木工机床的进一步发展。在第一次世界大战前的1898年至1914年的六年里,英国、俄罗斯、法国、德国等国开始疯狂争夺海上霸权。为了获得大量海外殖民地,所有国家都大力发展自己的船舶制造业。当时,制造船只的主要原料是木材,木工机床是在争夺海洋霸权的推动下诞生的。当时,为了保持在海上的主导地位,英国集中力量与德国进行海军军备竞赛,并大力发展海军。同时,船舶制造业也发展迅速。因此,在18世纪末,现代木工机械诞生于英国。在19世纪60年代始于英国的工业革命中,机械制造技术取得了显著进步,木材加工也开始了机械化进程。1791年,被称为“木工机床之父”的英国造船工程师边沁先后创造了刨床、铣床、圆锯机和钻床。这些工具的出现标志着木工机床的正式诞生。虽然这些机床除了切削工具和轴承外都是由金属制成的,但其他部分仍然有木制结构,结构也不完善,但与手工相比,工作效率有了显著的提高。
1799年,布鲁内尔为造船业发明了一种木工机械,大大提高了效率。1802年,英国胸罩马发明建立了一个龙门刨床。它将加工材料固定在工作台上,刨刀在工件上旋转。工作台往复运动时,刨刀刨平它的木制工件。1808年,英国人威廉·纽曼发明了带锯机,但由于带锯锯片的生产和焊接技术水平低,带锯没有投入使用。直到50年后,法国人完善了带钢的制造和拼接技术,带锯机才被广泛使用。19世纪初,美国经济的巨大发展吸引了大量欧洲移民进入美国。大量移民需要建造房屋、汽车和船只。加上美国独特的森林资源,当时木材加工业兴起,木工机床进一步发展。1828年,伍德索特发明了单面压刨床。它的结构是一个旋转平面轴和一个先进的辊的组合。进料辊不仅可以进料,还可以压缩木材,并将木材加工到规定的厚度。本发明还具有刨边开槽的功能,工作效率高。从1860年开始,铸铁开始取代木制车身。
1834年,美国乔治·佩奇发明了踏板桦木老虎机,费伊发明了开榫机。1876年,美国人格森林开发了榫卯机。1877年,美国柏林工厂出现了最多的砂带磨光机。1900年,美国开始生产双带锯机。经过不断的改进、提高和完善,从蒸汽机到现在的200多年间,发达工业国家的木材加工机床已经发展成为120多个系列和300多个行业。计算机数字控制。控制系统的主要优点是能够读取包含控制刀具状态及其行进路径的指令程序,并能够解码这些程序并将其输入数控机床,从而控制机床执行程序中指定的动作,从而达到将毛坯材料加工成半成品或成品的目的。计算机数字控制是朱棣文现代制造技术的核心。计算机辅助制造。
计算机辅助制造技术出现于20世纪50年代末,并在随后的30年中,即20世纪80年代至90年代间以最快的速度发展。计算机辅助制造是计算机辅助设计在产品制造和加工领域的延续和发展。凸轮以已建立的计算机辅助设计模型为编程对象,可以动态生成刀具轨迹。凸轮作为一种适应性强、实用性强、针对性强的专业技术,直接应用于实际数控生产过程中。凸轮的核心技术是数控技术,它根据数字量控制四川数控机床刀具的运动轨迹,最终完成零件的加工。计算机辅助制造和计算机辅助设计是不可分割的部分,它们相互联系、相互制约,共同完成从设计到生产的一系列过程(宋驰、宋克飞、宋孟慧2003)。随着信息技术的不断进步,制造业的制造模式也发生了根本性的变化。数控/凸轮等技术首先出现在行业中,应用于各种加工机械,逐渐取代传统的加工方法。特别是在机械制造业,由于在黄金弯曲加工中使用了数控/凸轮技术,大大加快了行业的生产率,提高了生产激活度,从而创造了大量的经济效益。

1.2数控木工机械及数控/凸轮系统的研究现状
数控木工机械标志着整个木材加工业的生产设备水平。东北林业大学马岩教授在《数控木工机械在中国的发展现状及动态技术的研究方向:利用数字模式控制和数字显示输出控制结果的木工机械》一文中首次提出了数控木工机械的定义(马岩,2007;马岩,2012年)。提出了数控木材加工机械的分类标准。本标准将低级、中级和高级木工行业的数控机械分为三个等级。我国和世界上其他大型木工机械生产国都把生产高精度、高效率、高自动化的数控木工机械作为自己的发展目标,这就要求相应地改进和完善与之相匹配的数控/凸轮系统。
1.2.1国外木工数控机床和数控/凸轮系统的研究现状
1952年,在世界第一台电子计算机问世的第六年,世界上第一台数控机床被成功开发出来。直到1955年,数控机床才被引入工业并表现良好。直到1960年,世界各地的数控制造商开始研究如何提高数控的控制功能,以扩大数控机床的应用范围,使其不仅可以应用于工业,还可以扩展到包括木工在内的其他行业。然而,当时由于计算机技术水平相对落后,数控机床仅用于金属切割机,没有及时集成,也没有应用于木材加工机械。当计算机技术发展到微机控制时代时,才逐步推动数控技术在不同加工领域的集成和应用。数控技术在木工机械中的应用只有40多年的历史,可以追溯到1966年。瑞典的科肯公司利用这项技术来控制木材制造厂的运营。
两年后,日本庄田公司首次在木工机械产品中使用数控技术,从而成功制造出世界上第一台木工数控路由器。特别是意大利单片机公司1982年开发的木工机床柔性制造系统,迅速推动了木材加工的现代化进程。进入21世纪后,在国际知名木工机械展览会上展出的新一代数控木工机械产品不仅有6-8根传动轴,远远超过传统的1-2根传动轴,而且安装了多种刀架,装刀时间仅为0.5秒。德国、美国、意大利和台湾是世界主要木工机械生产基地,在国际市场上占据领先地位。这些领域的木工机械行业反映了国际木工机械市场的基本格局和趋势,数控木工机械的发展间接反映了其数控/凸轮系统的发展。德国作为世界著名的机械生产大国,不仅是金属加工机械领域的领导者,也是世界上木材加工机械领域最大的生产国和出口国。机械制造业是德国最大和最重要的工业部门之一。德国木材加工机械约占世界市场的30%。产品的销售区域是美国、法国、奥地利、英国、瑞士、俄罗斯、意大利、中国等国家。

1.3本文的研究内容和意义..............................11-12
1.4概述..............................12-13
第2章系统设计..............................13-25[/溴/] 2.1木材加工特性分析..............................13-14
2.2木工数控机床数控/凸轮系统分析..............................14-16
2.3系统设计分析..............................16-17
2.4操作界面设计..............................17-19
2.5背景处理中心设计..............................19-21
2.6工具添加和管理栏设计..............................21-22
2.7数控代码转换程序设计..............................22-24
2.8摘要..............................24-25[/br/ ]第三章软件功能的实现和测试..............................25-48
3.1实施和测试..............................25-27
3.2后台处理中心功能的实现..............................27-30
3.3木工工具添加和管理功能的实施和测试..............................30-36
3.4数控代码转换功能的实现与测试..............................36-47[/比尔/] 3.5摘要..............................47-48
第四章示例应用..............................48-58
4.1系统可操作性和稳定性的验证..............................48-56
4.2系统运行模拟结果..............................56-58

小结

本文是对数控系统的分析/基于凸轮系统的发展过程和现状,选择金flex数控/凸轮系统的先进软件PowerMILL作为后台处理中心,完成现代木工机械数控/凸轮系统的研发。在研发过程中,完成的主要工作包括以下几个方面:
1。利用Visual Studio 2008系列软件开发了现代木工机械数控/凸轮系统的操作界面,完成了软件的总体布局设计和局部美化,并对操作界面的功能进行了测试。
2。建立现代木工机械数控/凸轮系统的后台处理中心。结合VB。NEI、PowerMILL语言和Visual Studio语言h、程序2完成了系统操作界面和后台处理中心之间的信息交换任务。
3。根据木材加工的特点,设计了刀具添加和管理的功能模块。实现了在现代木工机械数控/凸轮系统中添加和管理木材加工专用刀具的目的。
4。根据国际标准化组织标准数控代码与木工数控代码在格式和方法上的差异,设计了一个代码转换后转换模块,并对其功能进行了测试。达到了将国际标准化组织标准格式代码转换成木工数控机床可以识别的代码的标准。
5。通过现代木工机械数控/凸轮系统在实际模具加工中的应用,根据设计的操作流程,逐步测试其稳定性和可操作性,并验证所得数控代码的正确性。

参考

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