软件开发设计论文提纲

论文题目：无模万向弯管机设计及前置处理软件开发

摘要：本文设计了一种无模万向弯管机,并在圆管弯曲加工工艺方面,基于IGES进行了前置处理软件的开发研究。首先,简单概括了弯管机设计的总体方案:将Solidworks设计的成型管制品的三维模型图保存为IGES文件格式,之后通过本文设计的G代码生成软件将该IGES文件转化为无模弯管机能够识别的G代码文件,然后将G代码文件传到控制系统中的控制器中,控制器控制弯管机运动从而完成对管料的加工成型。然后,详细介绍了无模万向弯管机的工作原理:在送料部分,丝杠在Z轴步进电机驱动下,带动导轨上的推进机构,推进机构顶住管料末端进行Z方向的进给。当管料输送进入X-Y工作台上的万向球后,由工作台带动万向球进行偏移运动,由进给运动和偏移运动达到管料的弯曲。再次,分别对X方向的弯曲力和Z方向推力进行了分析并对偏心头部分和送料部分结构展开详细的设计。同时,依据无模万向弯管机的控制要求,设计了一套以运动控制卡为核心,以步进电机为执行元件,以PLC为辅助的控制系统。最后,开发出一个可以生成G代码的软件。该软件将IGES文件（由Solidworks绘制的圆管模型保存的文件格式）经过坐标变换、起终点坐标提取、重新排序、几何信息向加工代码的转换这四个步骤,最终变为可直接导入数控弯管机加工的G代码。本文所设计的一种无模万向弯管机,具有操作简便、无需更换模具、弯管方向不受限等优点;开发了可以实现由三维图向加工指令转换的软件,提高了自动化程度,减轻了劳动强度,实现了更高效的弯管成形设备的研制。

关键词：弯管机;无模;结构设计;控制系统设计;软件开发;IGES

学科专业：机械工程（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 弯管工艺概况

1.2.1 传统的弯管技术

1.2.2 无模弯管技术

1.3 弯管设备概况

1.4 研究内容

第2章 弯管机总体方案设计

2.1 弯管机工作原理

2.2 弯管机机械结构总体设计

2.3 弯管机控制系统的总体设计

2.4 G代码生成软件总体设计

2.5 本章小结

第3章 弯管机机械结构设计

3.1 X-Y工作台的设计

3.1.1 弯曲力大小分析

3.1.2 万向球的设计以及有限元分析

3.1.3 水平底板的设计以及有限元分析

3.2 送料部分设计

3.2.1 Z轴方向所需推力分析

3.2.2 主要零部件的设计

3.2.3 推进机构的设计和有限元分析

3.3 主要元器件选型

3.3.1 X-Y工作台滚珠丝杠的选型

3.3.2 送料结构部分滚珠丝杠的选型

3.4 弯管半径和偏移量关系

3.5 本章小结

第4章 弯管机控制系统设计

4.1 电气原理图分析

4.1.1 控制卡部分

4.1.2 PLC控制部分

4.2 主要元器件选型

4.2.1 运动控制卡

4.2.2 PLC的选型

4.2.3 X-Y工作台部分步进电机的选型

4.2.4 驱动器选型

4.3 本章小结

第5章 前置处理软件的开发

5.1 IGES文件简介及实例分析

5.1.1 IGES文件简介

5.1.2 实例分析

5.2 编程实现

5.2.1 预处理

5.2.2 坐标变换

5.2.3 端点坐标提取

5.2.4 重新排序

5.2.5 几何信息向加工代码的转换

5.3 弯管回弹问题

5.4 用户界面简介

5.5 G代码生成实例分析与初步验证

5.6 本章小结

结论

参考文献

致谢