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CNC线切割自动编程的算法研究与系统开发

周晓铭  
【摘要】: CNC加工作为一种日益重要的制造手段,其加工的高速度,高精度一直是大家追求的热点。在保证加工精度的前提下提高加工速度有两个途径:一个是缩短加工工件CNC代码文件长度,二是选取适当加工参数组合。 目前主流数控系统只具备直线和圆弧两种插补功能;工件在加工前需使用一系列直线或圆弧来逼近其轮廓曲线。所以对零件的几何轮廓曲线的插补算法的选择十分重要,算法的好坏可以决定逼近圆弧段的数量;也决定了加工代码的长度。相对现在应用最广的双圆弧拟合算法,本文提出一种分割效率更高的算法:基于二分法的曲线圆弧拟合算法。 在线切割加工中,不存在通用的最佳工艺参数组合。线切割加工是多输入多输出的复杂过程,其加工条件与加工结果之间的关系难以用精确数学关系式来描述。这类非线性关系组合的优化问题适合使用人工神经网络解决。BP神经网络是目前应用最为广泛和成功的人工神经网络之一。本文使用BP神经网络算法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。 最后,本文使用VC++6.0为开发平台设计了基于Windows环境的线切割自动编程系统。该系统提供自动编程人机交互的平台,用户可以很方便的编辑想要的工件图形。并且能够对所编辑图形自动生成CNC加工代码;通过输入工件的加工厚度和加工控制精度,自动得出最优的工艺参数组合。


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