论文部分内容阅读
在机械、管道、桥梁、建筑等行业中，常常会遇到管材与管材相贯的问题。为了保证管管相贯的正确连接和整体结构的稳定性以及视觉上的美观，一般要求沿相贯线对管材进行准确切割。目前，已有的相贯线切割设备功能相对单一，操作复杂，不能很好地达到实际加工工艺的要求，也不能满足工业生产的需要。本论文通过对传统切割机相贯线轨迹生成软件的研究和改进，研究了一套操作简单、实用性更强的图形交互式数控切割机相贯线轨迹生成软件系统。
相贯线切割轨迹生成软件应用于相贯线数控切割设备，因此，本论文首先简要介绍了相贯线数控切割设备的工作原理、结构特点，对标准坐标系的相关规定以及数控机床的坐标系统进行了必要说明；并对相贯线的求解方法、相贯线数控切割机割炬的运行速度进行了分析。
根据工业生产中常见的管管相贯结构对圆管相贯接头进行了分类。将相贯体形状和相贯接头类型关联起来一起考虑，把所有圆管接头切割类型分成管端切割和管上开槽开孔两个大类，其中又包括若干个小类。建立了两管相贯、三管相贯以及管上开孔等情况下的数学模型，通过坐标变换求解出相贯线轨迹方程的数学表达式；在VC++下，利用相贯线轨迹方程表达式，对x、y、z坐标进行求解，并将G代码以文本文档的形式输出。
在VC++环境下，利用OpenGL实现对相贯体的三维建模和动画生成。通过三维动画演示的方式对当前参数状况下的相贯线进行观察和切割仿真模拟，从而使切割过程更加直观，避免了操作上的失误。
最后，本论文对相贯线数控切割软件进行了总体设计，主要包括人机交互界面设计、切割图形显示和切割模拟模块设计。其中，人机交互界面设计包括主界面设计、切割类型选择界面设计、参数输入界面设计、图形显示界面设计以及切割仿真界面设计；切割图形显示及切割模拟模块设计包括切割效果图显示和切割轨迹模拟设计。
本文所研究的图形交互式数控切割机相贯线轨迹生成软件，不仅可以广泛应用于相贯线数控切割设备，能够简单、方便地对管件相贯线进行切割，具有较好的实用性和广阔的发展前景，而且对于建立其它类型的管材加工软件具有一定的借鉴意义。