【正文】 。 黃河科技學院畢業(yè)論文 14 第五章 雙刀車削工藝規(guī)劃及信息處理 雙刀車削的特點 雙刀架車削中心是一種高效數(shù)控機床，由于采用雙刀同時切削，有效地縮短單件加工工時，顯著地提高了生產(chǎn)率。系統(tǒng)提供了多種靈活的 CAPP 手段以方便用戶的操作 (如工步修改功能、工步中各幾何要素的工藝參數(shù)的修改功能等 )。這些命令在屏幕上，可更快更方便地對其做出選擇，從而節(jié)省時間。它包含一組動態(tài)鏈接庫 (DLL)，這些庫與AutoCAD 在同～地址空間內(nèi)運行，直接利用 AutoCAD 的核心數(shù)據(jù)庫結構和代碼。建立準確仿真模型是系統(tǒng)仿真工作的基礎。另外，根據(jù)切削速度和進給速度以及加工元素段的長度來求出加工時間，以便對工藝規(guī)劃作工時分析和工藝優(yōu)化。雙刀同時加工除了加工效率以外，還有防止工藝干涉問題。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質(zhì)性進步。 CNC 系統(tǒng)的連網(wǎng)數(shù)控系統(tǒng)從控制單臺機床到控制多臺機床的分級式控制需要網(wǎng)絡進行通信。 2． 介紹了雙刀車削數(shù)控自動編程系統(tǒng)的開發(fā)平臺及開發(fā)工具： 0bjectARX、 VC． NET。論述了數(shù)控編程技術和方法，指出了雙刀車削數(shù)控編程系統(tǒng)的一些關鍵技術。大大推動了高精高速加工技術的發(fā)展。第三階段是在國家的 “ 八五 ” 的后期和 “ 九五 ” 期間，即實施產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市場競爭階段。雙刀加工的效率比單刀 加工效率大約可提高 30— 70％。根據(jù)加工要求，被 加工 元素段的切削速度和進給速度能夠單獨設定，也就是說每個元素段的切削速度和進給速度可以不同。換言之，仿真模型若不能真實地描述實際系統(tǒng)，仿真結果的可信度就打了折扣。 開發(fā)工具 0bjectARX ObjectARX 是在 AutoCAD R1 3 使用的 ARX(AutoCAD Run． timeeXtention)的基礎上發(fā)展起來的第二代面向?qū)ο蟮?c++編程環(huán)境。 用戶菜單主要用途如下： (1)將 AutoCAD 常用 的命令組合在一起。用戶以鍵盤及鼠標進黃河科技學院畢業(yè)論文 12 行人機交互，走刀的幾何數(shù)據(jù)由用戶用鼠標點取，工藝數(shù)據(jù)用鼠標和鍵盤相結合的方式來進行輸入。 模擬軌跡 軌跡模擬的目的是檢驗前面工藝交互獲取的數(shù)據(jù)以及前處理中計算得到的一些數(shù)據(jù)是否正確，并檢驗規(guī)劃是否合理，是否存在過切的情況，并查看左右刀架是否存在 干涉。 2．切削速度的確定 根據(jù)切深 t、進給量廠及刀具耐用度 T，可按下面公式計算切削速度 V 機床轉速為： n=1000v/π d 式中 d為工件直徑，所選定的轉速 n應在機床的轉速范圍之內(nèi)。下面就本項目中的用到的一些處理技巧與大家～起分享： 本論文的主要研究工作總結如下： 1．數(shù)控技術概述 綜述國內(nèi)外數(shù)控技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。李老師的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學精神將永遠激勵著我。在移動刀具塊的同時，我們還畫出了刀具的中心軌跡和 刀具切觸點的軌跡。 這一進給量受到下面一些因素的限制：機床進給機構的強度和剛度、車刀刀桿的強度和剛度、刀片的強度、工件的裝夾強度。 2．后處理的功能 后處理所要做的工作主要是通過我們前 處理得到的刀位文件，按照給定機床數(shù)控代碼格式要求轉換成機床能識別的數(shù)控程序的過程，其實也就相當于翻譯的過程?？梢允褂?MENULOAD 和MENUUNLOAD 加載和卸載執(zhí)行 AutoCAD 任務過程中所需的局部菜單，也可通過“工具”菜單上單擊“自定義”中的“菜單”按鈕來實現(xiàn)。在大多數(shù)情況下，兩種方式都可實現(xiàn)。在設計完成之后，要更改發(fā)動機的功率，則需要完全重復上述全部內(nèi)容。但試切成本高，占用機床時間長。需要對個別刀位點進行修改。 CAD 建模 1．繪制零件設計圖，該圖用于零件編程規(guī)劃，內(nèi)容僅包括零件設計外形，不進行尺寸標注。 黃河科技學院畢業(yè)論文 5 我國數(shù)控技術起步于 1958 年，近 50年的發(fā)展歷程大致可分為 3個階段：第一階段從 1958 年到 1979 年，即封閉式發(fā)展階段。對現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)，伺服技術取得的最大突破可以歸結為：交流驅(qū)動取代直流驅(qū)動、數(shù)字控制取代模擬控制、或者把它稱為軟件控制取代硬件控制。手工編程不能滿足生產(chǎn)要求，應用現(xiàn)代編程技術是理所當然。 5．論述刀具運動軌跡模擬的目的和實現(xiàn)軌跡模擬時涉及的關鍵技術，以及軌跡模擬在AutoCAD平臺上的效果。通過 DNC 功能形成網(wǎng)絡可以實現(xiàn)對零件程序的上傳 或讀、寫 CNC的數(shù)據(jù)， PLC 數(shù)據(jù)的傳送，存貯器操作控制，系統(tǒng)狀態(tài)采集和遠程控制等。強勁的市場需求帶來了發(fā)展機遇，”一五”期間將是數(shù)控機床大發(fā)展的時期，國家高度重視和支持發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床，制定了數(shù)控機床發(fā)展規(guī)劃，出臺了相應的扶持政策，到 2020 年國產(chǎn)數(shù)控機床占國內(nèi)市場比重達 50％。工藝規(guī)劃過程中，以鼠標和鍵盤作為人機交互工具，切換于 CAD 圖形窗口和工藝交互窗口之間。 R 機床的 NC程序結構仿效了通用 C語言程序結構，如子程序、分支、跳轉、循環(huán)等，程序指令也非常豐富，如算術運算、三角函數(shù)運算、參數(shù)賦值、邏輯運算等。利用該圖對 NC 程序所描述的加工過程、工藝數(shù)據(jù)和左右刀架的匹配關系，以及加工時間利用率進行分析、評價和優(yōu)化，力求無干涉時，單件工時最短。它以 C++語言為基本開發(fā)語言，具有 OOP(Object Oriented Program)技術的許多特點，如數(shù)據(jù)封裝、繼承、多態(tài)性等。 AutoCAD 可以有很多不同的菜單，正如所希望的那樣，這些菜單存在磁盤中獨立的文件中，使用菜單命令將其裝入。 (2)坐標的變換所獲得的各個坐標均是世界坐標系下的坐標，這不符合編程要求，因此要進行坐標變換。 雙刀車削加工過程規(guī)劃除了包含單刀車削加工過程規(guī)劃的內(nèi)容外，還要考慮左右刀架的加工任務分配和相互協(xié)調(diào) [6]。 加工規(guī)劃數(shù)據(jù)儲存 加工過程規(guī)劃 CAPP 是以加工工步為單元采用人機交互方式進行，工步是加工過程數(shù)據(jù)存 取的基本單元，每個工步數(shù)據(jù)由刀具運動軌跡數(shù)據(jù)和切削工藝數(shù)據(jù)兩個部分構成。程序代碼的優(yōu)化：應盡量減少一些重復性操作的代碼，尤其是這些代碼執(zhí)行次數(shù)很多時。 3．雙刀車削數(shù)控編程系統(tǒng)功能要求 簡單介紹了在 AutoCAD 平臺上定制菜單技術，詳細介紹了雙刀數(shù)控車削自動 編程系統(tǒng)的幾個模塊 (工藝交互、前處理和后處理、軌跡模擬 )所執(zhí)行的功能，并介紹了在ObjectARX 是如何打開一個 CAD 圖形的。實現(xiàn)了圖形幾何數(shù)據(jù)的獲取和按要求對幾何數(shù)據(jù)的處理、存儲，并且實現(xiàn)了對工步信息的修改、保存和加載。假如我們定義一個畫直線的函數(shù) createline，在這個函數(shù)內(nèi)部每次都判斷是否有這個圖層，如果沒有就創(chuàng)建這個圖層，那么如果這個函數(shù)執(zhí)行了 1000 次，則需要判斷 1000 次，這是很費時的。 黃河科技學院畢業(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檢驗規(guī)劃過程中獲得的信息是否符合要求，以及前處理中計算得到的數(shù)據(jù)是否正確。其中智能自動規(guī)劃法目前還處于研究階段，距離生產(chǎn)應用尚遠；圖形交互法則是最常用的方法，它具有如下優(yōu)點： (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進行工藝規(guī)劃，而是以圖形語言來描述加工方法和加工順序，并通過工藝數(shù)據(jù)庫或人機交互方式選擇工藝數(shù)據(jù)， 經(jīng)數(shù)學處理后得到刀具位置數(shù)據(jù)。假如左側的坐標為 (xL， YL)，編程原點的坐標為 (Xo， Yo)，右側的坐標為 (XR， YR)，那么變換后得到的結果是： 對左側，有 XL’ =一 (XL— Xo)， ZL’ =YLYo： 對右側，有 XR’ =XR— Xo， ZR’ =YRYo： (3)變遷點的法向矢量方向余弦的計算對于直線段，變遷點的法向矢量的方向余弦與終點的法向矢量的方向余弦相同，不需要重新計算；對于圓弧段，要重新計算變遷點的法