木工电子锯专用数控系统的开发与研究

【摘要】开料下料是家具制造生产工艺流程中的第一道工序,而传统的开料下料主要依靠“手推台锯”、“大带锯”等生产设备,这已经不能适应市场对木制家具产品高精度、大批量、高效率的需求。因此本文针对木制家具制造的木工开料下料的加工,基于HNC-8平台开发研制了一套木工电子锯专用数控系统,以实现对木板等材料从切割任务安排(图纸设计)到自动精准加工的集成制造系统,实现绿色环保加工、优化排版、自动化控制、操作简单等效果,提高生产效率、板料利用率和产品质量。本文分析了国内外木工机械行业的发展现状,以及国内市场对木工机械的需求情况,并针对木工开料下料的加工工艺要求,将数控技术应用于木工电子锯控制系统,提出木工电子锯专用数控系统的软硬件设计方案,并就其中上位机软件部分进行开发。针对专用数控系统的特点,本文主要从以下几个方面进行了技术研究：1.研究电子锯加工工艺特点,提出了木工电子锯专用数控系统的总体设计方案。分析了NHC-8系统的软硬件结构,提出基于NHC-8平台的专用数控系统应用框架,使用HNC-8API和MFC在VS2010上搭建了木工电子锯专用数控系统的开发环境。2.研究电子锯专用数控系统专用CAD/CAM模块的需求以及功能特点,设计了专用CAD图形数据结构和绘图操作算法,实现了木板切割图建模以及对图纸的删除、插入、修改等编辑操作,结合“一刀切”加工工艺和CAD图形数据特点设计了专用CAM模块,实现了自动生成加工代码及调整加工顺序的功能,为系统满足从交互绘图到自动加工,从优化排版到物料管理的现代化生产打下基础。3.研究符合“一刀切”加工工艺的二维优化排版算法,综合最低水平线算法、遗传算法、模拟退火算法的优缺点,提出基于最低水平线算法判断的遗传退火优化排版算法,实现了适合本系统的优化排版模块。4.设计了专用数控系统的加工模拟模块和实时监控报警模块,实现了加工状态显示,自动加工入板指示,监控报警功能；同时设计了手动测试以及I/O显示模块,为调试和分析提供了便捷的操作和直观的显示。5.将系统应用于实际机床生产验证,实践表明本系统能达到预期目标,并保证了木板开料下料的加工精度,提高了木板出料生产效率。
【作者】邓雪松；
【导师】张平；
【作者基本信息】广东工业大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】木工电子锯；专用数控系统；自动编程；木工机械；HNC-8；

【参考文献】
[1]史孟飞.包覆法制备Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体与磁场热处理工艺研究[D].内蒙古科技大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[2]陈铁军,邱祖廉.链预估器及其应用[J].自动化学报,1992,03:290-296.
[3]赵艳敏.高校和谐教育的理论探讨及其体系构建[D].中国地质大学（北京）,高等教育学,2013,硕士.
[4]张耀华.都匀市农村土地承包经营权流转现状与对策研究[D].贵州民族大学,经济法学,2013,硕士.
[5]高升.基于长链适配子与石墨烯构建的荧光传感方法及其对土霉素的检测研究[D].大连理工大学,环境工程,2013,硕士.
[6]王春梅.激子复合区变化对OLED磁效应的影响[D].西南大学,凝聚态物理,2014,硕士.
[7]李祯.基于SOA的实防监控集成管理系统设计[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[8].2014年世界一流大学科研竞争力基本指标排行榜(分7个指标)[J].评价与管理,2014,03:68-77.
[9]邓晶晶.中国传统文化产品国际营销的策略研究[D].安徽大学,国际商务,2014,硕士.
[10]刘冬梅.三鼎集团信息化管理诊断及优化方案[D].兰州理工大学,工商管理,2013,硕士.
[11]卓蕊潋.新型便携式多道伽马能谱仪的研制[D].中国地质大学（北京）,电子与通信工程,2013,硕士.
[12]熊洁.微穿孔板结构参数设计与实验验证[D].湖北工业大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[13]牛菲.从受众接受角度论华语电影预告片的营销策略[D].西北大学,戏剧与影视学,2014,硕士.
[14]陈静.论尤多拉·韦尔蒂《失败的战争》的诗学艺术[D].河北师范大学,文艺学,2004,硕士.
[15]黄飞.多氢键组装体的构筑、调控与性质研究[D].浙江理工大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[16]董扬.后WTO时代的中国汽车产业探索[J].汽车工业研究.2005(07)
[17]陈江华.中国国有企业构建学习型组织的理论与实践策略研究[D].北京交通大学,2015.
[18]孔德彭,孔德辉,舒露丝.基于FPGA的新型五阶超混沌吸引子的实现[J].浙江工业大学学报,2013,03:351-354.
[19]张洁.玉米EST文库的构建、部分EST功能注释及其数据库的管理系统[D].广西大学,生物化学与分子生物学,2004,硕士.
[20]王桂芳.羧酸盐型双子表面活性剂的合成及其驱油性能研究[D].吉林大学,化学工程,2013,硕士.
[21]林峻.先秦时期我国音乐教育价值观的演变及其现实参照性[D].湖南师范大学,音乐学科教学论,2004,硕士.
[22]左声广.马克思精神生产理论的当代视阈[D].中共中央党校,马克思主义哲学,2013,硕士.
[23]严芳.抚顺鑫达矿业集团财务预算管理研究[D].燕山大学,工商管理,2013,硕士.
[24]刘锐划.荧光碳纳米材料的制备及其在催化与检测中的应用[D].苏州大学,无机化学,2014,硕士.
[25]代凤.西南大学硕士研究生心理弹性与择业焦虑的关系研究[D].西南大学,应用心理学,2013,硕士.
[26]池仁勇,刘娟芳,张宓之,李瑜娟.中低技术产业创新效率研究——基于我国大中型工业企业面板数据的实证[J].科技进步与对策,2014,16:61-65.
[27]林阳.公务员驾驶舱收发文管理子系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[28]冯林,罗芬,宋薇薇,何明瑞.粗糙环境下分布式知识获取方法研究[J].计算机应用,2005,S1:276-277+279.
[29]常佳宁.我国碳减排审计问题研究[D].吉林财经大学,会计学,2014,硕士.
[30]庄柳静,曹端喜,郭添添,苏凯麒,王平.基于植入式脑机接口的在体生物电子鼻研究进展[J].生命科学仪器,2014,03:5-11.
[31]金学成.品牌手机App体验对品牌沟通效果影响的实证研究[D].对外经济贸易大学,企业管理,2014,博士.
[32]杨岁岁.广东海洋渔业竞争力研究[D].广东海洋大学,农业经济管理,2013,硕士.
[33]姚红.气动汽车动力系统的研究[D].浙江大学,动力工程,2013,硕士.
[34]李长亮.星级酒店基层领导风格对员工工作满意度影响研究[D].湖南师范大学,旅游管理,2014,硕士.
[35]孙洁.城市历史性住区空间异化现象研究[D].华中科技大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[36]战涛.电子音乐在中小学音乐教学中的应用[D].青岛大学,电子音乐教学,2013,硕士.
[37]王赫,王建平,王艳,南光花.加入改性石墨烯的聚甲基丙烯酸甲酯/正十八烷相变材料微胶囊的制备与表征[J].化工新型材料,2014,01:118-121.
[38]吴晓丽.表演者权利研究[D].山东大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[39]张志军.复合益生菌制剂对绵羊瘤胃发酵、血清生化和奶牛生产性能的影响[D].新疆农业大学,动物营养与饲料科学,2012,硕士.
[40]肖娟,叶枫.基于概念层次树的数据挖掘算法及应用研究[J].计算机应用研究,2005,03:61-63.
[41]毕雪娇.日中有差比較表現にっぃての对照研究[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[42]苏丹.EPR制度下生产企业废旧家电回收逆向物流激励机制研究[D].湖南科技大学,工商管理,2013,硕士.
[43]刘志文,夏文波,刘明波.实现微网供电恢复的分布式电源自组网策略[J].电力系统自动化,2015,09:192-199.
[44]殷爱华.豆科树种染色体及凝集素与结瘤关系的初步研究[D].南京林业大学,森林保护学,2004,硕士.
[45]毛溢辉.供应链合作稳定性因素对供应链绩效的影响研究[D].浙江大学,2008.
[46]于洋.Zfp3612在胚胎早期发育中的表达模式及功能研究[D].中国海洋大学,发育生物学,2013,硕士.
[47]王瑜.湘中民居的地域性构成研究[D].湖南大学,建筑学,2011,硕士.
[48]陈博.一期后路脊椎截骨术治疗合并脊髓纵裂的重度僵硬性先天脊柱侧弯[D].第四军医大学,外科学（专业学位）,2014,硕士.
[49]宋承.教育公平视角下进城农民工子女义务教育问题研究[D].吉林大学,公共管理,2012,硕士.
[50]夏雄.基于贝叶斯需求预测理论的易损耗货物库存控制模型[D].北京交通大学,2015.