【導讀】隨著火車提速，對車輪的質量和加工精度提出更高的要求。車輪毛坯是熱軋件，毛。車輪按訂單生產，中小批量，供貨周期短，要求數控編程周期短、效率。手工編程不能滿足生產要求，應用現代編程技術是理所當然。根據企業(yè)的需求開發(fā)雙刀數控車削自動編程系統，該系統在計算機輔助下進行產品。本文主要研究內容如下：。1．綜述國內外數控技術現狀及發(fā)展趨勢。論述了數控編程技術和方法，指出了雙刀車。削數控編程系統的一些關鍵技術。設計了雙刀車削數控自動編程系統的功能及技術方案，包括菜單的定制、工藝交互、前置處理、后置處理和刀具運動軌跡模擬。AutoCAD平臺上的效果。KeyWords：twin—curerturning；NCprogramming；trailsimulation；

　　

【正文】 要求，根據工件材料、刀尖圓弧半徑和切削速度等來選擇進給量。 2．切削速度的確定 根據切深 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。 實際生產中，切削速度通常根據經驗來選取，粗車時一般選擇較低的切削 速度，精車時則選擇較高的切削速度。此外還要考慮到材料的加工性能、刀具 的切削性能、工況等因素來合理的選擇切削速度 。 工藝規(guī)劃中防止刀具干涉問題 1切入干涉 黃河科技學院畢業(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)劃進刀段時我們采用拖動刀具塊技術，即讓鼠標變成刀具形狀，這樣可以方便我們選取進刀點，同時也能檢驗刀具的選用是否正確。 2切出干涉 為了防止切出發(fā)生干涉，我們不僅采用了拖動刀具塊技術，而且還采用了切出變遷方式，也就是在多層切削時，每層的退刀點可以不同，這樣有兩個作用，一是可以防止發(fā)生悶刀現象，二是對于毛坯余量不均勻的情況可以減少空行程時間。 加工規(guī)劃數據儲存 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，工步是加工過程數據存 取的基本單元，每個工步數據由刀具運動軌跡數據和切削工藝數據兩個部分構成。由于工步數據信息量大，數據類型多樣且復雜，故用結構體來記錄這些信息，以協調數據的內在聯系，同時又方便數據的操作。 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據是否正確。具體來說，軌跡模擬的作用有： 檢驗工藝參數的合理性，包括刀具的選擇、每刀切深、精加工余量、刀具補償方式等。 檢驗進刀和退刀是否與工件發(fā)生干涉，對雙刀架 ，有時還要檢驗兩個刀架是否發(fā)生干涉。 檢驗刀位軌跡的計算是否正確。 影響模擬效果的因素 軌跡模擬的效果與計算機硬件配置、軟件速度、以及處理技巧等有關。在一定的計算機硬件和軟件環(huán)境下可以有不同的模擬效果。下面就本項目中的用到的一些處理技巧與大家～起分享： 每小段直線長度：這個應根據原始軌跡長度來確定，一般可取 0． 5mm，觀察視覺效果，如果感覺有跳動，應將這個數值取得更小，如果感覺模擬時動作太慢，則可將這個數值取大點。 移動的圖形復雜度：應在滿足要求的情況下盡可能使所要移動的圖形簡單些，比如我 們可以刪除掉刀具塊中對模擬不起作用的線條，這樣計算機重畫這個圖形的速度就會加快，減少出現圖形顯示斷斷續(xù)續(xù)的情況。 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)行次數很多時。在模擬時，不停的畫直線，畫直線時，我們要將其畫在 TRAILLAYER 層上，如果沒有這個層則要新建這個圖層。假如我們定義一個畫直線的函數 createline，在這個函數內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，那么如果這個函數執(zhí)行了 1000 次，則需要判斷 1000 次，這是很費時的。如果我們在軌跡模擬開始前先定 義了一個圖層 TRAILLAYER，在畫直線時直接將直線畫在這個圖層上，則節(jié)省了判斷時間，提高了繪圖速度。 軌跡模擬時關閉對象捕捉：在 AutoCAD 中，移動一個塊時如果關閉了對象捕捉，黃河科技學院畢業(yè)論文 18 將使運行速度加快，在軌跡模擬完成后，應恢復以前的對象捕捉狀態(tài)。 軌跡模擬在 AUTOCAD 平臺的實現 在 AutoCAD 平臺上進行軌跡模擬，首先要讀入刀位文件并對其中的信息進行整合，獲取我們所需要的刀位軌跡，必要時還要進行計算，然后通過沿刀位軌跡移動刀具塊來實現二維模擬。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。 黃河科技學院畢業(yè)論文 19 結論 雙刀同時車削同一個工件，可以大幅度縮短工時，提高生產效率。但是，雙刀車削數控程序手工編制較困難。本文主要討論綜合運用計算機輔助幾何設計 (CAGD)、計算機圖形學、微分幾何、數控加工技術等多學科知識，完成數控編程系統的工藝交互界面的設計、工藝信息的處理和軌跡模擬等。本論文的主要研究工作總結如下： 1．數控技術概述 綜述國內外數控技術的現狀及發(fā)展趨勢。介紹了數控編程技術的發(fā)展以及雙刀車削數控編程技術研究現狀及程序特點，最后分析了雙刀數控車削自動編程 的關鍵技術：工藝交互、前置處理和后置處理、刀具軌跡的生成、數控加工仿真以及加工分析。 2．雙刀車削數控編程系統的開發(fā)平臺 簡單介紹了雙刀車削數控自動編程系統的開發(fā)平臺 AutoCAD，比較了 AutoCAD 的幾種二次開發(fā)工具的優(yōu)缺點。介紹了該編程系統所用的 AutoCAD 二次開發(fā)工具 ObjectARX以及如何在 ObjectARX 中創(chuàng)建對象，實現拖動循環(huán)。闡述了面向對象編程技術以及VC． NET 的強大編程功能。 3．雙刀車削數控編程系統功能要求 簡單介紹了在 AutoCAD 平臺上定制菜單技術，詳細介紹了雙刀數控車削自動 編程系統的幾個模塊 (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。 4．工藝規(guī)劃及工藝規(guī)劃信息處理 介紹了雙刀車削加工的特點；闡述了雙刀同時工藝規(guī)劃左右刀架加工任務分配的原則；討論了切削參數的選擇；研究了雙刀同時規(guī)劃的工步切入、切出段規(guī)劃方法和切削段規(guī)劃。實現了圖形幾何數據的獲取和按要求對幾何數據的處理、存儲，并且實現了對工步信息的修改、保存和加載。 5．軌跡模擬 闡述了軌跡模擬的目的，研究了軌跡模擬的關鍵技術：微分思想的應用、改善模擬效果的措施和 刀位軌跡的計算。最后介紹了軌跡模擬在 AutoCAD 平臺的實現。 黃河科技學院畢業(yè)論文 20 致謝 在本次畢業(yè)論文 過程中， 李鵬老師 對該論文從選題、構思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導，使我對 CAD/CAM集成的雙刀車削數控編程系統的開發(fā) 有了深刻的認識，使我得以最終完成畢業(yè)論文，在此表示衷心感謝。李 老師嚴謹的治學態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態(tài)度、積極進取的科研精神以及誨人不倦的 師者風范是我終生學習的楷模。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。在我 的大學生涯里，還得到 眾多老師的關心支持和幫助，在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意 ! 在大學生活中，不斷得到 同學 們 的關心與幫助，使我在學習和生活中不斷得到友誼的溫暖與關懷，最重要的是一種精神上的激勵， 讓我非常感動， 在此我要表示衷心的感謝！特別要感謝的是我的家人，一直給予我各方面的關懷和支持，讓我茁壯成長。 最 后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議 的各位師長表示感謝 黃河科技學院畢業(yè)論文 21 參考文獻 [1]劉榮忠．數控技術 [M],成都科技大學出版社， 1998 [2]廖效果．數控技術 [M]，武 漢：湖北科技出版社， 2020 [3]周濟，周艷紅．數控加工技術 [M]，北京：國防工業(yè)出版社， 2020 [4]王愛玲，沈興全，吳淑琴，彭彬彬．現代數控編程技術及應用 [M]，國防工業(yè)出版社，2020 [5]董玉德，譚建榮，趙韓等編著． AutoCAD 系統開發(fā)技術 —— 程序實現與實例，中國科學技術大學出版社， 2020 [6]朱穎斌．雙刀車削數控編程若干技術的研究，碩士畢業(yè)論文 [D]， 2020