【文章內(nèi)容簡介】 是以加工工步為單元采用人機(jī)交互方式進(jìn)行，工步是加工過程數(shù)據(jù)存取的基本單元，每個(gè)工步數(shù)據(jù)由刀具運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)和切削工藝數(shù)據(jù)兩個(gè)部分構(gòu)成。工藝規(guī)劃過程中，以鼠標(biāo)和鍵盤作為人機(jī)交互工具，切換于 CAD 圖形窗口和工藝交互窗口之間。用鼠標(biāo) 在 CAD圖形窗口中拾取零件輪廓獲取幾何數(shù)據(jù)，用鼠標(biāo)和鍵盤在工藝交互窗口中進(jìn)行信息輸入。工藝過程規(guī)劃的輸出是加工規(guī)劃圖形文件和加工過程規(guī)劃CAPP 數(shù)據(jù)文件。 刀具軌跡的自動(dòng)生成 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 7 刀具軌跡生成是復(fù)雜形狀零件數(shù)控加工中最重要同時(shí)也是研究最為廣泛深入的內(nèi)容，能否生成正確的刀具軌跡直接決定了加工的可能性、質(zhì)量和效率。刀具軌跡生成的目標(biāo)是使生成的刀具軌跡滿足無干涉、無碰撞、軌跡光滑、切削負(fù)荷均衡等要求。刀具軌跡生成還應(yīng)滿足通用性好、穩(wěn)定性好、編程效率高、代碼量小等條件。 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。需要對(duì)個(gè)別刀位點(diǎn)進(jìn)行修改。無論是上述何種情況，刀位軌跡編輯均應(yīng)使編輯后的刀位點(diǎn)嚴(yán)格控制在加工精度要求范圍內(nèi)。 前置處理和后置處理 前置處理的輸入是 CAPP 數(shù)據(jù)文件 (包含工藝 信息和輪廓信息 )，其主要功能是將幾何信息和工藝信息進(jìn)行整合，產(chǎn)生刀位文件 (包含工藝信息和軌跡信息 )。粗車時(shí)要做分刀處理，計(jì)算每刀的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。根據(jù)加工要求，被 加工 元素段的切削速度和進(jìn)給速度能夠單獨(dú)設(shè)定，也就是說每個(gè)元素段的切削速度和進(jìn)給速度可以不同。另外，根據(jù)切削速度和進(jìn)給速度以及加工元素段的長度來求出加工時(shí)間，以便對(duì)工藝規(guī)劃作工時(shí)分析和工藝優(yōu)化。 后置處理是把前置處理的輸出信息轉(zhuǎn)換為數(shù)控程序代碼，然后寫入文件。后置處理是數(shù)控編程的重要內(nèi)容之一。它將通用前置模塊生成的刀位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合于具體機(jī)床的 NC 程序 。 R 機(jī)床的 NC程序結(jié)構(gòu)仿效了通用 C語言程序結(jié)構(gòu)，如子程序、分支、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)等，程序指令也非常豐富，如算術(shù)運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、參數(shù)賦值、邏輯運(yùn)算等。充分利用編程技巧，使程序結(jié)構(gòu)緊湊、程序量小，可讀性好。 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡模擬 數(shù)控機(jī)床由 NC 程序控制其加工過程， NC 程序的校驗(yàn)是必需的。由計(jì)算機(jī)生成的 NC黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 8 程序直接用于機(jī)床加工仍較困難，主要原因有：①零件輪廓形狀的復(fù)雜多變，不一定能夠完全正確地計(jì)算出刀位數(shù)據(jù)；②加工工藝規(guī)劃不合理可能會(huì)導(dǎo)致干涉發(fā)生；③切削參數(shù)選擇不合理可能會(huì)引起機(jī)床過負(fù)荷；④由刀位數(shù)據(jù)生 成 NC 代碼時(shí)，可能有編碼錯(cuò)誤。NC程序的錯(cuò)誤后果是嚴(yán)重的，輕則損壞刀具、報(bào)廢工件，重則損壞機(jī)床乃至人身事故。因此，要對(duì) NC 程序進(jìn)行多次校驗(yàn)，進(jìn)行必要的修改和完善。 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)加工過程及加工結(jié)果作出較準(zhǔn)確的判斷。但試切成本高，占用機(jī)床時(shí)間長。 (2)在計(jì)算機(jī)上利用三維圖形技術(shù)對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行模擬仿真，可以快速、有效地對(duì)NC程序的正確性進(jìn)行較準(zhǔn)確的評(píng)估，并可根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)程序 進(jìn)行修改，從而避免反復(fù)的試切過程，降低了材料能源消耗和生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。所以，數(shù)控加工過程仿真是對(duì) NC 程序進(jìn)行校驗(yàn)的有效方法。仿真能否達(dá)到預(yù)期效果，仿真模型是關(guān)鍵。換言之，仿真模型若不能真實(shí)地描述實(shí)際系統(tǒng)，仿真結(jié)果的可信度就打了折扣。建立準(zhǔn)確仿真模型是系統(tǒng)仿真工作的基礎(chǔ)。在雙刀切削加工過程中，每一個(gè)時(shí)刻每個(gè)刀架的位置(以及相對(duì)位置 )由 NC 程序確定，因此仿真程序應(yīng)能夠使每個(gè)仿真單元在每一時(shí)刻盡可能地接近其指令位置。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。 加工過程分析 加工過程分析是根據(jù) NC程序所包含的信息，對(duì)加工時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成雙刀加工時(shí)間直方圖。利用該圖對(duì) 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(guān)系，以及加工時(shí)間利用率進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和優(yōu)化，力求無干涉時(shí)，單件工時(shí)最短。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 9 第三 章 雙刀車削數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái) AUTOCAD 簡介 AutoCAD 是 AutoDesk 公司推出的通用繪圖軟件，它具有最廣大的用戶群。 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。與其他 CAD 軟件如 Pro／ E，CATIA 相比， AutoCAD 軟件價(jià)格便宜，是眾多中小企業(yè)的常用軟件，而且在二維工程圖方面， AutoCAD 軟件優(yōu)勢更加明顯。 AutoCAD 在機(jī)械、電子、建筑、服裝等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。 AutoCAD 所提供給我們的只是一般的通用的 CAD 功能，如造型、繪圖、編輯、注釋等。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。在設(shè)計(jì)完成之后，要更改發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，則需要完全重復(fù)上述全部內(nèi)容。 如果使用 AutoCAD 的開發(fā)工具，則我們可以將上述的計(jì)算和繪圖過程通過高級(jí)語言編制相應(yīng)的程序，在需要設(shè)計(jì)時(shí)，調(diào)用一個(gè)命令便可運(yùn)行該程序，上述計(jì)算與設(shè)計(jì)繪圖過程自動(dòng)完成。顯而易見，這不僅大大提高了設(shè)計(jì)效率，而且，通過開發(fā)系統(tǒng)可定制出某些專業(yè)化的模塊，甚至大型設(shè)計(jì)軟件。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。 開發(fā)工具 0bjectARX ObjectARX 是在 AutoCAD R1 3 使用的 ARX(AutoCAD Run． timeeXtention)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第二代面向?qū)ο蟮?c++編程環(huán)境。它包含一組動(dòng)態(tài)鏈接庫 (DLL)，這些庫與AutoCAD 在同～地址空間內(nèi)運(yùn)行，直接利用 AutoCAD 的核心數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和代碼。庫中包含一組通用工具，利用這些工具可以充分利用 AutoCAD 的開放結(jié)構(gòu)，直接訪問 AutoCAD的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、圖形系統(tǒng)，以及幾何造型核心，以便能夠在運(yùn)行期間實(shí)時(shí)擴(kuò)展 AutoCAD的功能，建立與 AutoCAD 本身的固有命令操作方式相同的新命令。 ObjectARX 程序的本質(zhì)是 Windows DLL 程序。 AutoCAD 本身是一個(gè)典型的 Windows 程序， ObjectARX 程序與黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 10 AutoCAD、 Windows 之間采用 Windows 消息傳遞機(jī)制直接通信。它以 C++語言為基本開發(fā)語言，具有 OOP(Object Oriented Program)技術(shù)的許多特點(diǎn)，如數(shù)據(jù)封裝、繼承、多態(tài)性等。 ObjectARX 支持 MFC，也就是說，能夠利用 MFC 編寫功能強(qiáng)大、具有 Windows 風(fēng)格的用戶圖 形界面程序。 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 主要包括 5個(gè)類庫 (AcUi， AcEd， AcDb， AcGi， AcGe)和一個(gè)與 ADS 兼容的全局函數(shù)庫 ADSRX，這個(gè)函數(shù)庫是～個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 c 函數(shù)庫。從功能上講，可包含幾乎上述5個(gè)類庫的全部功能，但它并不能代替 ObjectARX 類庫。在很多需要開發(fā)更基本的、底層應(yīng)用程序時(shí)，必須使用 ObjectARX 類庫來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的應(yīng)用程序開發(fā)過程中，可根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)來決定是使用 ObjectARX 類庫 還