【正文】 的工藝交互界面的設(shè)計(jì)、工藝信息的處理和軌跡模擬等。 軌跡模擬在 AUTOCAD 平臺(tái)的實(shí)現(xiàn) 在 AutoCAD 平臺(tái)上進(jìn)行軌跡模擬，首先要讀入刀位文件并對(duì)其中的信息進(jìn)行整合，獲取我們所需要的刀位軌跡，必要時(shí)還要進(jìn)行計(jì)算，然后通過(guò)沿刀位軌跡移動(dòng)刀具塊來(lái)實(shí)現(xiàn)二維模擬。假如我們定義一個(gè)畫直線的函數(shù) createline，在這個(gè)函數(shù)內(nèi)部每次都判斷是否有這個(gè)圖層，如果沒(méi)有就創(chuàng)建這個(gè)圖層，那么如果這個(gè)函數(shù)執(zhí)行了 1000 次，則需要判斷 1000 次，這是很費(fèi)時(shí)的。移動(dòng)的圖形復(fù)雜度：應(yīng)在滿足要求的情況下盡可能使所要移動(dòng)的圖形簡(jiǎn)單些，比如我 們可以刪除掉刀具塊中對(duì)模擬不起作用的線條，這樣計(jì)算機(jī)重畫這個(gè)圖形的速度就會(huì)加快，減少出現(xiàn)圖形顯示斷斷續(xù)續(xù)的情況。在一定的計(jì)算機(jī)硬件和軟件環(huán)境下可以有不同的模擬效果。檢驗(yàn)進(jìn)刀和退刀是否與工件發(fā)生干涉，對(duì)雙刀架 ，有時(shí)還要檢驗(yàn)兩個(gè)刀架是否發(fā)生干涉。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 17 第六章 軌跡模擬 軌跡模擬的目的 軌跡模擬的目的是用來(lái)檢驗(yàn)規(guī)劃過(guò)程中獲得的信息是否符合要求，以及前處理中計(jì)算得到的數(shù)據(jù)是否正確。 工藝規(guī)劃中防止刀具干涉問(wèn)題 1切入干涉 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 16 在工藝規(guī)劃中，為了能直觀的看出刀具是否和工件發(fā)生干涉，在規(guī)劃進(jìn)刀段時(shí)我們采用拖動(dòng)刀具塊技術(shù)，即讓鼠標(biāo)變成刀具形狀，這樣可以方便我們選取進(jìn)刀點(diǎn)，同時(shí)也能檢驗(yàn)刀具的選用是否正確。半精加工和精加工時(shí)，按粗糙度要求，根據(jù)工件材料、刀尖圓弧半徑和切削速度等來(lái)選擇進(jìn)給量。 切削參數(shù)的確定 1．進(jìn)給量的選擇 粗加工時(shí)，對(duì)工件表面質(zhì)量沒(méi)有太高的要求，此時(shí)切削力較大，合理的進(jìn)給量應(yīng)該是系統(tǒng)所能承受的最大進(jìn)給量。其中智能自動(dòng)規(guī)劃法目前還處于研究階段，距離生產(chǎn)應(yīng)用尚遠(yuǎn)；圖形交互法則是最常用的方法，它具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)它是一種基于零件模型的規(guī)劃方法，它不再利用抽象的文字符號(hào)進(jìn)行工藝規(guī)劃，而是以圖形語(yǔ)言來(lái)描述加工方法和加工順序，并通過(guò)工藝數(shù)據(jù)庫(kù)或人機(jī)交互方式選擇工藝數(shù)據(jù)， 經(jīng)數(shù)學(xué)處理后得到刀具位置數(shù)據(jù)。為了避免左右刀架干涉，采用等待協(xié)調(diào)機(jī)制，在同一計(jì)劃時(shí)段內(nèi)，如果左刀架先加工完畢，則等待，直到右刀架完成該時(shí)段的加工任務(wù)，左右刀架才繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)工步，這是通過(guò)機(jī)床左右刀架的等待協(xié)調(diào)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。后處理的輸出是 R機(jī)床能接收的數(shù)控程序代碼。 (5)生成刀位文件將刀具軌跡數(shù)據(jù)和工藝信息進(jìn)行整合，按規(guī)定的格式分別生成左右黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 13 刀架的刀位文件，同時(shí)輸出刀架匹配關(guān)系到另外一個(gè)文件當(dāng)中。假如左側(cè)的坐標(biāo)為 (xL， YL)，編程原點(diǎn)的坐標(biāo)為 (Xo， Yo)，右側(cè)的坐標(biāo)為 (XR， YR)，那么變換后得到的結(jié)果是： 對(duì)左側(cè)，有 XL’ =一 (XL— Xo)， ZL’ =YLYo： 對(duì)右側(cè)，有 XR’ =XR— Xo， ZR’ =YRYo： (3)變遷點(diǎn)的法向矢量方向余弦的計(jì)算對(duì)于直線段，變遷點(diǎn)的法向矢量的方向余弦與終點(diǎn)的法向矢量的方向余弦相同，不需要重新計(jì)算；對(duì)于圓弧段，要重新計(jì)算變遷點(diǎn)的法 向矢量的方向余弦和圓弧的起始角、終止角。 前處理與后處理 1．前處理的功能 前處理的輸入是各個(gè)工步的被加工輪廓數(shù)據(jù)和工藝信息，輸出是刀具位置數(shù)據(jù)。 零件加工的過(guò)程規(guī)劃以工步為單元，采用人機(jī)交互方式進(jìn)行。 局部菜單是指加載基本菜單后加載的任何菜單文件。啟動(dòng) AutoCAD 時(shí)，基本菜單將自動(dòng)加載。 用戶菜單以及命令宏可以節(jié)省很多時(shí)間，從而提高工作效率。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 11 第四章 雙刀車削數(shù)控編程系統(tǒng)功能要求 AutoCAD 菜單的定制 在 AutoCAD 中用戶可以定制自己的屏幕菜單、下拉菜單、圖標(biāo)菜單、圖形輸入菜單和按鈕菜單等。在實(shí)際的應(yīng)用程序開發(fā)過(guò)程中，可根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定是使用 ObjectARX 類庫(kù) 還是全局函數(shù)庫(kù)。 objectARX 還可實(shí)現(xiàn)許多其他功能，如支持多文檔界面，創(chuàng)建自定義類，與其他編程環(huán)境進(jìn)行交互等。 ObjectARX 程序的本質(zhì)是 Windows DLL 程序。本項(xiàng)目組在 AutoCAD 2020 平臺(tái)上開發(fā)出雙刀架車削中心交互式自動(dòng)編程系統(tǒng)，將 AutoCAD 延伸到 CAM 領(lǐng)域，實(shí) 現(xiàn) CAD／ CAM 集成。如果不使用 AutoCAD 的開發(fā)工具，要想完成某一具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，如設(shè)計(jì)一臺(tái)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，則需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率先手工計(jì)算出活塞的直徑 ，然后調(diào)用 AutoCAD 的繪圖命令，一筆一筆地繪出發(fā)動(dòng)機(jī)的圖形。 AutoCAD軟件開放性好，向用戶提供了包括 0bjectARX(Object AutoCAD RuntimeeXtension)在內(nèi)的多種開發(fā)工具，用以定制和開發(fā) AutoCAD 及其應(yīng)用程序。這對(duì)計(jì)算機(jī)硬件有較高的要求，對(duì)于仿真程序設(shè)計(jì)中的時(shí)間分割算法也提出了相應(yīng)的要求。仿真能否達(dá)到預(yù)期效果，仿真模型是關(guān)鍵。 NC 程序的常用檢驗(yàn)方法有： (1)在正式加工之前在機(jī)床上空運(yùn)行，這樣只能對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)是否正確及有無(wú)干涉碰撞做粗略的估計(jì)，若采用實(shí)物試切的方法，則可對(duì)加工過(guò)程及加工結(jié)果作出較準(zhǔn)確的判斷。 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡模擬 數(shù)控機(jī)床由 NC 程序控制其加工過(guò)程， NC 程序的校驗(yàn)是必需的。后置處理是數(shù)控編程的重要內(nèi)容之一。粗車時(shí)要做分刀處理，計(jì)算每刀的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。 求出的刀位軌跡通常因?yàn)橄铝性蜻€要作 適當(dāng)?shù)木庉嫞孩俚毒哕壽E不只是零件輪廓本身，往往需要對(duì)加工表面進(jìn)行一定的延伸，并構(gòu)造一些輔助線 (面 )，這時(shí)生成的刀具軌跡一般都超出了加工表面范圍，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉艉途庉嫞孩诮r(shí)所使用的原始數(shù)據(jù)在不少情況下使生成的零件模型并不很光順，這時(shí)生成的刀具軌跡可能在某些刀位點(diǎn)處有異?，F(xiàn)象，例如，刀具軌跡突然出現(xiàn)一個(gè)尖點(diǎn)或不連續(xù)等現(xiàn)象。工藝過(guò)程規(guī)劃的輸出是加工規(guī)劃圖形文件和加工過(guò)程規(guī)劃CAPP 數(shù)據(jù)文件。所以對(duì)于雙刀數(shù)控車削來(lái)說(shuō)，合理的加工方案和加工參數(shù)選擇更具有重要意義。 工藝規(guī)劃 數(shù)控加工的效率和質(zhì)量依賴于加工方案和加工參數(shù)的合理選擇，刀具、走刀路線和進(jìn)給速度的自動(dòng)化選擇與自適應(yīng)控制是近些年來(lái)研究的重點(diǎn)問(wèn)題，目標(biāo)是在滿足加工要求，機(jī)床正常運(yùn)行和一定刀具壽命的前提下，具有盡可能高的加工效率。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 6 第二章 雙刀車削數(shù)控自動(dòng)編程關(guān)鍵技術(shù)分析 復(fù)雜回轉(zhuǎn)體零件雙刀車削加工編程涉及 CAD 建模、工藝規(guī)劃、刀位數(shù)據(jù)生成、 NC代碼生成、刀具軌跡模擬、加工過(guò)程分析等內(nèi)容 。大連機(jī)床行業(yè)實(shí)現(xiàn)整合，成立了大連機(jī)床集團(tuán)并且兼并了英格索爾生產(chǎn)系統(tǒng)公司、西門子 (控股 70％ )等國(guó) 外企業(yè)，銷售額位居世界機(jī)床行業(yè)第八。 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)如國(guó)防、汽車 等的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì) 。在此階段，由于改革開放和國(guó)家的重視，以及研究 開發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。因此，現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化及 CIMS 系統(tǒng)的基礎(chǔ) [1]。 CNC 與通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起還可以傳遞維修數(shù)據(jù)，使用戶與 NC 生產(chǎn)廠直接通信，進(jìn)而，把制造廠家聯(lián)系一起，構(gòu)成虛擬制造網(wǎng)絡(luò)。這種通信通常分三級(jí)：(1)工廠管理級(jí)，一般由以太網(wǎng)組成。這些技術(shù)的突破，使伺服系統(tǒng)性能改善、可靠性提高、調(diào)試方便、柔性增強(qiáng)。軟件伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分。 2． The platforms and tools(ObjectARX and VC． NET)to develop twi