(農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)論文)superman200l數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究.pdf_第1頁
(農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)論文)superman200l數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究.pdf_第2頁
(農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)論文)superman200l數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究.pdf_第3頁
(農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)論文)superman200l數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究.pdf_第4頁
(農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)論文)superman200l數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究.pdf_第5頁
已閱讀5頁,還剩75頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

(農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)論文)superman200l數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究.pdf.pdf 免費下載

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

關(guān)于學(xué)位論文原創(chuàng)性和使用授權(quán)的聲明 本人所呈交的學(xué)位論文,是在導(dǎo)師指導(dǎo)下,獨立進行科學(xué) 研究所取得的成果。對在論文研究期間給予指導(dǎo)、幫助和做出 重要貢獻的個人或集體,均在文中明確說明。本聲明的法律責(zé) 任由本人承擔(dān)。 本人完全了解山東農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī) 定,同意學(xué)校保留和按要求向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文紙 質(zhì)本和電子版,允許論文被查閱和借閱。本入授權(quán)山東農(nóng)業(yè)大 學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢 索,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué) 位論文。 保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。 論文作者簽名: 導(dǎo)師簽名: 日期: 積霹華 房選才, 御6 8 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)盥論文 摘要 在現(xiàn)代生產(chǎn)加工中,伴隨著計算機技術(shù)與建模技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控仿真 技術(shù)已成為能夠預(yù)測加工過程表現(xiàn)、產(chǎn)品質(zhì)量及加工效率的一種有效方 法,不但可以檢驗數(shù)控程序的正確性和合理性,避免由于機床走刀錯誤造 成的數(shù)控設(shè)備損壞的危險,而且大大降低了以往采用工藝試切方法所帶來 的高消耗和高成本,大大縮短了新產(chǎn)品的開發(fā)周期。 在介紹了數(shù)控加工仿真技術(shù)的歷史、發(fā)展現(xiàn)狀以及存在問題的基礎(chǔ) 上,比較當(dāng)前國內(nèi)外數(shù)控仿真系統(tǒng)的理論與方法,結(jié)合個人技術(shù)水平與現(xiàn) 有實驗條件,對本院購置的s u p e r m a n 2 0 0 l 數(shù)控機床進行了研究。根據(jù)數(shù) 控仿真系統(tǒng)的要求構(gòu)建了仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架并確定了系統(tǒng)程序流 程,將要實現(xiàn)的功能劃分為幾個具體的功能模塊,為軟件以后的擴充和維 護提供了良好的開發(fā)環(huán)境。 按照系統(tǒng)開發(fā)的總體指導(dǎo)原則,根據(jù)仿真系統(tǒng)的需求選擇了開發(fā)平 臺,利用v i s u a lc + + 編程語言,采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)了直觀、友好的 人機交互界面。在分析了數(shù)控車削加工編程、仿真特點以及數(shù)控加工代碼 的基礎(chǔ)上著重討論了n c 代碼的處理,實現(xiàn)了譯碼模塊中的預(yù)處理模塊以 及n c 代碼程序的處理模塊,包括n c 代碼的讀入與編輯,n c 代碼的詞法 檢查、語法檢查,解釋、處理、翻譯、編譯等。通過對插補原理的算法分 析實現(xiàn)了插補模塊。最后討論了刀具的動畫顯示和系統(tǒng)的幫助模塊。 該系統(tǒng)具有良好的基于w i n d o w s 全中文仿真加工環(huán)境,選擇v i s u a l c + + 開發(fā)環(huán)境,利用它強大的界面設(shè)計功能設(shè)計出了相對簡單形象的系統(tǒng) 加工環(huán)境及交互界面,從而可以直觀地顯示仿真結(jié)果,使用戶無需在實際 加工的情況下觀察加工效果。用戶輸入數(shù)控程序之后,仿真系統(tǒng)根據(jù)程序 本身來仿真加工過程,體現(xiàn)了加工過程與數(shù)控程序的統(tǒng)一性。 關(guān)鍵詞:數(shù)控加工仿真v i s u a lc + + s u p e r m a n 2 0 0 l 數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究 s t u d yo ns i m u l a t i o ns y s t e mo fs u p e r m a n 一2 0 0 ln c m a c h i n et 0 0 1 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dm o d e l i n gt e c h n o l o g y , t h en u m e r i c a lc o n t r o ls i m u l a t i o nt e c h n o l o g yh a sb e c o m eak i n do fe f f e c t i v e m e t h o do ff o r e s e e i n gm a c h i n i n gp r o c e s sp e r f o r m a n c e ,p r o d u c tq u a l i t ya n d p r o c e s s i n ge f f i c i e n c yi nt h ep r e s e n tp r o d u c t i o nm a c h i n i n g i tn o to n l yc o u l d i n s p e c tt h er a t i o n a l i t ya n dc o r r e c t n e s so fn cp r o g r a ma sar e s u l ti ta v o i d st h e b r e a k d o w no fn ce q u i p m e n tb e c a u s eo fk n i f em o v i n gb ye r r o rb u ta l s o r e d u c e dt h ec o n s u m p t i o na n dc o s tt h a tt e s tc u t t i n gb r o u 曲tb e f o r ea n d s h o r f e n e dt h ed e v e l o p m e n tp e r i o do f n e wp r o d u c tg r e a t l y i n t r o d u c e dt h eh i s t o r y , c u r r e n tc o n d i t i o na n de x i s t i n gp r o b l e mo ft h e p r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fn cs i m u l a t i o n ,c o m p a r e dn cs i m u l a t i o ns y s t e m t h e o r ya n dm e t h o d si ne x i s t e n c ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a l ,c o m b i n e dt h e l i m i ti nt e c h n i c a ll e v e li n p e r s o n a n d e x p e r i m e n t r e s t r i c t i o n s t h e s u p e r m a n 一2 0 0 ln cm a c h i n et o o lp u r c h a s e db yo u rc o l l e g ei ss t u d i e di nt h i s p a p e r t h eo v e r a l l s t r u c t u r a lf l a m ea n ds y s t e m a t i cp r o g r a mp r o c e s sa r e e s t a b l i s h e da c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n to fn cs i m u l a t i o ns y s t e m ,t h e f u n c t i o nt h a tw i l lb er e a l i z e di sd i v i d e di ns e v e r a l s p e c i f i c f u n c t i o n m o d u l s ,w h i c h o f f e r e s g o o dd e v e l o p m e n t c o n d i t i o nf o rt h e f o l l o w i n g e x p a n s i o na n dm a i n t e n a n c eo ft h es o f t w a r e a c c o r d i n gt ot h eo v e r a l ld e v e l o p i n gg u i d e l i n ea n dr e q u i r e m e n to ft h e s i m u l a t i o ns y s t e m ,t h ed e v e l o pp l a t f o r mi se s t a b l i s h e do nw h i c ht h ev i s u a l f r i e n d l yh u m a n c o m p u t e ri n t e r a c t i o ni n t e r f a c ei sd e v e l o p e di n v i s u a lc + + w i t hm o d u l a rs t r u c t u r e a n a l y s e dt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h en cm i n i n g p r o g r a m m i n ga n ds i m u l a t i o n ,a sw e l la st h en cc o d e ,t h eh a n d l i n go fn c c o d e i sd i s c u s s e de m p h a t i c a l l yi nw h i c ht h ep r e t r e a t m e n tm o d u l ea n dh a n d l i n go f n cc o d em o d u l eo fd e c o d em o d u l ea r er e a l i z e d w h i c hi n c l u d e st h er e a d i na n d 2 山東農(nóng)業(yè)火學(xué)碩斗j 學(xué)位論文 e d i t ,m o r p h o l o g yi n s p e c t i o n ,g r a m m a ri n s p e c t i o n ,e x p l a n a t i o n ,h a n d l i n g , i n t e r p o l a t i o na n dc o m p i l ee t c o fn cc o d e t h ei n t e r p o l a t i o nm o d u l ei s c o m p l e t e dt h r o u g ha n a l y z i n gt h ea l g o r i t h mo fi n t e r p o l a t i o np r i n c i p l e f i n a l l y , t h ed y n a m i cd i s p l a yo fc u t t i n gt o o la n dh e l pm o d u l eo fs y s t e ma r em e n t i o n e d t h es y s t e mh a sw h o l ec h i n e s es i m u l a t i o nc i r c u m s t a n c eb a s e do n w i n d o w s v i s u a lc + + i st a k e na sb a c k g r o u n d ,w h o s ep o w e r f u li n t e r f a c ed e s i g n f u n c t i o ni su s e dt od e s i g nr e l a t i v es i m p l ei m a g ea n di n t e r a c t i v ei n t e r f a c eo f t h e s y s t e mf u u y s ot h eu s e rc a no b s e r v et h em a c h i n i n ge f f e c td i r e c t l yi n s t e a do f a c t u a lm a c h i n i n g t h es y s t e mc a ns i m u l a t et h em a c h i n i n gp r o c e s sw i t ht h e p r o g r a ma f t e rt h eu s e ri n p u t st h en cp r o g r a m i tc a t e r sf o rt h et r e n do fh i g h l y i n t e g r a t i o ni nc u r r e n tm a n u f a c t u r i n g k e y w o r d s :n cm a c h i n i n g ,s i m u l a t e ,v i s u a lc + + 3 s u p e r m a n 一2 0 0 l 數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究 1 緒論 1 1 數(shù)控機床及數(shù)控自動編程技術(shù)的發(fā)展史 數(shù)控加工是c a d c a m 技術(shù)中最能明顯發(fā)揮經(jīng)濟效益的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之 一。它可以保證產(chǎn)品達到極高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量;操作過程容 易實現(xiàn)自動化;生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短,適宜產(chǎn)品快速更新?lián)Q代的需要。生產(chǎn)對 象的幾何形狀越復(fù)雜,加工精度要求越高,生產(chǎn)批量越小,數(shù)控加工的優(yōu) 越性就越能得到發(fā)揮“”。 控制數(shù)控機床加工的數(shù)控軟件和程序編制系統(tǒng)也隨之發(fā)展起來。大致 經(jīng)過了手工編程、數(shù)控語言自動編程和交互式圖形編程三個階段。起初根 據(jù)圖紙要求進行數(shù)據(jù)的計算,并按規(guī)定的指令代碼手工編制零件加工程序 及手工制作控制介質(zhì),編程效率低下、精度差。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和 算法語言的出現(xiàn),為提高編程效率,降低編程人員的勞動強度,人們開始 采用電予計算機來代替手工編程的工作。 一 1 2 數(shù)控仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀 在當(dāng)代生產(chǎn)加工中,加工過程的建模在整個生產(chǎn)規(guī)劃中顯得尤為重 要。把計算機仿真技術(shù)引入到零件的數(shù)控加工中,可以形象、直觀地模擬 數(shù)控加工的全過程,即數(shù)控加工仿真“1 。隨著計算機技術(shù)與建模技術(shù)的發(fā) 展,數(shù)控仿真技術(shù)已成為能夠預(yù)測加工過程表現(xiàn)、產(chǎn)品質(zhì)量及加工效率的 一種有效方法。就其本質(zhì)而言,計算機仿真是基于數(shù)學(xué)模型的研究方法。 根據(jù)仿真的結(jié)果,研究者可以得到在給定條件下的性能和系統(tǒng)運行過程中 的各種參數(shù)”1 。 1 2 1 數(shù)控仿真系統(tǒng)技術(shù)研究 n c ( n u m e r i c a lc o n t r 0 1 ) 圖形驗證分為幾何驗證和物理驗證兩個方面。 幾何驗證不考慮切削參數(shù)、切削力和其它物理因素( 如:加工過程的熱效 應(yīng)等) 的影響,以刀具和工件幾何體為主要檢驗對象,目的是為了保證刀 位數(shù)據(jù)的正確性。而n c 物理驗證則通過切削過程的動力學(xué)模型可實現(xiàn)刀 具破損的檢測監(jiān)控、切削振動預(yù)報以及切自4 參數(shù)調(diào)整與控制,從而達到優(yōu) 化切削過程的目的n ,。 4 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 ) 數(shù)控仿真加工環(huán)境、工件、刀具及夾具的幾何建模技術(shù) 數(shù)控仿真系統(tǒng)的幾何模型負責(zé)制造環(huán)境的建立和設(shè)備模型庫的管理, 通過各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立圖形數(shù)據(jù)庫,并響應(yīng)仿真系統(tǒng)的各種圖形調(diào)用功 能。 曲面模型可以精確定義零件的幾何形狀,有助于數(shù)控加工指令的自動 生成和加工結(jié)果的驗證。曲面模型可以很容易地將曲面棱緣像實體一樣加 以顯示。對此,j e r a r d “1 提出了一種基于曲面建模技術(shù)的數(shù)控仿真方法, 將曲面離散成一系列網(wǎng)格點,并根據(jù)計算機圖形消隱原理來顯示最終加工 零件。在此基礎(chǔ)上,c h a p p e l 提出了一種點矢( p o i n t v e c t o r ) 方法,借助以 上理論,o l i v e r ,g o o d m a n ,f u s s e l l 和e r o s y ”開發(fā)了一個較完善的空間驗 證仿真系統(tǒng),通過工件點矢與刀具掃描體相交,來獲得零件實體模型,該 算法還可以用來估計刀具的切入、切出角度及計算切屑的徑向厚度,為物 理過程仿真打下了基礎(chǔ)。但在曲面模型中,形體究竟存在于表面的哪一側(cè), 沒有給出明確的定義,故在形體的表達上仍然缺乏完整性。在幾何造型中, 最高級的模型是實體模型”1 。實體造型能為機械零件構(gòu)造出完整的模型。 v o e l c k e r 和h u n k “。最早將實體建模技術(shù)引入數(shù)控仿真之中。采用c s g ( 實 體幾何構(gòu)造法) 建模方法構(gòu)造了一些簡單的實體模型,并用來檢驗數(shù)控銑 削的正確性。w r w a n g 和k k w a n g “”開發(fā)了一種利用整體布爾運算方法 的數(shù)控仿真系統(tǒng)。將實體掃描體分解為實體邊界形成的掃描體的布爾并, 與刀具掃描體相減,只需一次布爾減運算,節(jié)省了大量運算時間。由于 c s g 方法在對復(fù)雜形體表示上的局限性,很大程度上限制了進一步的開 發(fā)和應(yīng)用。因此,又有些學(xué)者提出了八叉樹建模方法。這種方法可以表示 任意復(fù)雜形狀的形體,易于進行布爾運算,仿真速度快。但存在的問題是, 對復(fù)雜零件需要一個龐大的八叉樹結(jié)構(gòu),需要提高計算機自身性能。 2 ) 數(shù)控加工中物理模型( 動力學(xué)模型) 建立技術(shù) 在傳統(tǒng)的加工過程中,動力學(xué)模型的建立通常有以下幾種方法:解析、 實驗、機械和數(shù)值方法。解析方法與實驗方法基于經(jīng)驗公式或某些假設(shè), 可給出較正確的物理模型。機械方法及數(shù)值方法是在前兩種方法基礎(chǔ)上伴 隨著計算機技術(shù)發(fā)展而剛剛開始的一種建模技術(shù),由于它們與計算機仿真 技術(shù)的緊密結(jié)合,正逐步成為數(shù)控加工中不可替代的物理建模方法。 s u p e r m a n 2 0 0 l 數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究 機械建模方法在切削過程中綜合考慮了切屑的承載力、切刀的幾何形 狀、加工過程幾何變形、加工環(huán)境、工件幾何形狀、工件刀具由切屑力引 起的位移及位移反饋、加工過程中干擾( 空刀及刀具疲勞) 等對切屑力和表 面精度的影響。d e v e r 和k a p o o r “”針對數(shù)控平面銑削,創(chuàng)建了一個復(fù)雜力 學(xué)系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中他們充分考慮了切刀幾何形狀及干擾因素的影響。 a l t i n t a s 和s p e n s e “”利用刀具路徑生成算法提出了一種銑削力仿真技術(shù), 他們也注意到了刀具空刀、彎曲及系統(tǒng)彎曲變形的影響。通過這些系統(tǒng)的 建立,他們可以對數(shù)控加工時的銑削力進行預(yù)測。 有限元方法是數(shù)值方法最為典型的應(yīng)用。s t r e n o w s i k i 和c a r - r o l l “”最 早將有限元建模方法引入數(shù)控加工過程仿真,他們提出了一種單元分離技 術(shù)來模擬切削的成型過程,從中可以得到加工的一些特性。 z h a n g a n d b a g c h i “”也利用了有限元方法對加工過程進行了模擬仿真,并將 結(jié)果與實驗作了比較,結(jié)果吻合得較好。但由于有限元自身的特點,不適 合對間斷切削加工過程的建模,對加工過程的開始、結(jié)束過程模擬有很大 困難。 1 22 數(shù)控仿真系統(tǒng)圖象可視化技術(shù) 從某種意義上講,數(shù)控加工過程的動態(tài)仿真就是利用動畫及計算可視 化技術(shù)描述實際的加工過程。通過仿真結(jié)果的可視化顯示,不僅可以發(fā)現(xiàn) 錯誤,修改工藝文件,還可以總結(jié)數(shù)據(jù)信息難以表達的規(guī)律,優(yōu)化加工方 案,最終達到經(jīng)濟地指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。 數(shù)控仿真系統(tǒng)圖象的動畫顯示多用于數(shù)控幾何仿真系統(tǒng)中加工干涉 及產(chǎn)品驗證方面。在一個數(shù)控仿真系統(tǒng)中,當(dāng);b h 3 2 環(huán)境、刀具及夾具等幾 何模型建立之后,便可獲得動畫運動所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為制成完整的動畫 幀,僅需對運動進行一定的控制。即對運動數(shù)據(jù)進行分析,生成運動軌跡, 這項技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于刀位軌跡仿真中。實現(xiàn)動畫及可視化結(jié)果的另一 關(guān)鍵技術(shù)是消隱著色處理,它多用于加工產(chǎn)品及仿真數(shù)據(jù)驗證上,通過相 應(yīng)的處理算法( 如像空間算法) ,我們便可以通過仿真系統(tǒng)看到計算結(jié)果和 最終的產(chǎn)品形象。 1 3 國內(nèi)外研究狀況 1 3 1 國外研究狀況“3 1 山東水業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 數(shù)控加工仿真一直是國外c a d c a m 技術(shù)的一個研究熱點。k a w a b e 等人最早利用刀具軌跡,采用邊界表示法來獲取刀具加工零件的框架圖, 因為該方法簡單,容易實現(xiàn),所以被早期大多數(shù)的c a d c a m 系統(tǒng)所采 用。但是,因為工件形狀越來越復(fù)雜,刀具軌跡包含的信息量也越來越多, 導(dǎo)致圖形形狀混亂不清,于是仿真研究開始向三維實體仿真算法方向發(fā) 展,如:a n d e r s o n 研究了三維碰撞檢驗算法,c h a p p e l 給出了利用向量來 分析切削過程的算法,s u n g u r t k i n 等提出了特定造型設(shè)備上的數(shù)控仿真系 統(tǒng),k k w a n g 研究了基于布爾運算的n c 檢驗系統(tǒng),j h o l i v e r 提出了直 接尺寸檢驗方法等“6 ”。 由于加工仿真具有誘人的應(yīng)用前景,促使發(fā)達國家對其進行深入研 究,并已出現(xiàn)許多成功的應(yīng)用范倒。在美國己形成了由政府、產(chǎn)業(yè)界、大 學(xué)組成的多層次、多方位的綜合研究丌發(fā)力量”o 7 “,。主要研究機構(gòu)有: ( 1 ) 美國國家標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)局( n t s t ) 制造工程實驗室;( 2 ) 美國m a r y l a n d 大 學(xué)系統(tǒng)研究學(xué)院c i m 實驗室:( 3 ) 美國伊利若斯大學(xué)芝加哥分校機械系工 業(yè)虛擬現(xiàn)實研究所。 加拿大w 虹e r l o o 大學(xué)的機械工程系和集成制造系統(tǒng)管理研究中心 也有部分與數(shù)控仿真相關(guān)的研究項目。 英國b a t h 大學(xué)機械工程系用p e n i n v e n t o r 2 0 軟件工具開發(fā)出了基于自 己的s v l i s 幾何造型工具的仿真系統(tǒng)。意大利b o l o g 【1 a 大學(xué)用b 樣條曲面 建立端銑刀與工作臺模型,采用真實感圖形曼示銑床精加工過程“。 日本和韓國也有許多高等院校和企業(yè)進行了數(shù)控仿真的研究。日本大 坂大學(xué)機械工程系制造工程及系統(tǒng)研究室t 三在從事虛擬制造系統(tǒng),三維建 模,并行處理及虛擬現(xiàn)實等方面的研究。日本s o n y 公司研制的f e e d a m 系統(tǒng)可對球頭銑刀加工自由曲面進行三維仿真,并進行干涉、碰撞檢查。 韓國t u r b o t e k 公司開發(fā)出面向培訓(xùn)的虛擬數(shù)控車削及銑削加工環(huán)境, 能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控加工的幾何仿真,并配有聲音信息。 目前,國外的數(shù)控代碼檢驗系統(tǒng)己經(jīng)發(fā)展到了實用化、商品化的階段, 有單獨的數(shù)控加工仿真軟件包: ( 1 ) p t c 公司的p r o e 軟件:它在數(shù)控加工的功能上提供多重走刀方 法,在選擇加工路徑、干涉檢驗、加工時刀具的進退方式、多曲面加工、 s u p e r m a n ,2 0 0 l 數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究 刀具選擇、毛坯材料、測量、通用后置處理等方面功能都很強。 ( 2 ) e d su n i g r a p h i c s 公司的u g 軟件:它將所有的數(shù)控加工仿真模塊 連接起來,從回轉(zhuǎn)曲面車削到復(fù)雜曲面的銑削,為用戶提供了一個方便實 用的仿真環(huán)境。在刀具移動過程中,用戶可以基于圖形編輯刀具路徑,它 還允許輸入來自各種基于p a r a s o i i d 的c a d 系統(tǒng)的實體模型,并且允許用 戶自定義菜單和對話框。 ( 3 ) g g t e c h 公司的v e r i c u t 軟件包:該軟件可在大部分工作站和微機 上運行,能從大多數(shù)的c a d c a m 系統(tǒng)中讀取刀位軌跡,用戶使用它可 以顯示工件尺寸,初始工件、設(shè)備、夾具等,并可交互式地輸入刀具數(shù)據(jù), 仿真刀具切削過程。據(jù)介紹其最新的模塊還可以優(yōu)化數(shù)控代碼,減少數(shù)控 機床的實際加工時間。 ( 4 ) c i m p l e x 公司的n c v 軟件包:它作為單獨的軟件包可運行于m m 、 s i l i c o n 、s u n 工作站,也可與該公司的其它模塊連接,運行于各種高性能 的圖形工作站,它也具有與大多數(shù)c a d c a m 軟件相接的性能。 ( 5 ) n c c s 公司的i p v 軟件:該軟件能生成零件加工軌跡的仿真圖形, 修正代碼的錯誤和缺陷。程序員可用它檢驗全部或部分刀具軌跡。對于零 件、設(shè)備和夾具與刀具之問的碰撞,系統(tǒng)可以自動給出提示信息。 ( 6 ) s i l m a 公司的c i m s t a t i o n 軟件:它具有進行三維圖形仿真加工全 過程,刀具與機床、工件、夾具和附件等碰撞能很容易的識別出來。 c i m s t a t i o n 提供與現(xiàn)有的n c 加工環(huán)境的接口,可用實際的數(shù)控代碼驅(qū)動 仿真圖形。該軟件可運行于u n i x 工作站,可讀取i g e s 或直接的c a d 接 口文件,將c a d 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為c i m s t a t i o n 的數(shù)據(jù)。 ( 7 ) 還有一個應(yīng)用廣泛而且功能強大的數(shù)控加工仿真模塊是n c v e i l f y 。它支持多種數(shù)據(jù)輸入方式,如a p t c l 文件、標(biāo)準(zhǔn)g 代碼數(shù)控程 序、c a m 文件或c a d 圖形文件;具有檢查與測量功能,能夠測量最終工 件或加工過程中的工件;具有良好的可視功能,如動態(tài)旋轉(zhuǎn)與截面功能, 記錄和重放功能;具有動態(tài)實時顯示功能,及在仿真過程中不但能夠顯示 材料的去除過程,而且實時顯示正在加工的程序段:遇到加工錯誤,可以 及時蜂嗚報警,且自動顯示實際加工時間和加工進度。 1 3 2 國內(nèi)n c 驗證的研究概況 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 我國開展數(shù)控加工圖形驗證技術(shù)的研究始于8 0 年代末。但即使是由 華中理工大學(xué)和清華大學(xué)合作研制的加工過程仿真器m p s 以及由哈爾濱 工業(yè)大學(xué)在國防科工委“八五”預(yù)研項目柔性制造系統(tǒng)f m s 關(guān)鍵技術(shù)研 究計劃支持下開發(fā)的數(shù)控加工過程三維動態(tài)圖形仿真器n c m p s ,也存在 著不具備精度檢驗的能力,且皆以工作站為硬件基礎(chǔ)。這種功能上的局限 性和運行軟件所需要的高昂硬件投資限制了軟件系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。 為了解決上述問題,哈爾濱工業(yè)大學(xué)的劉華明教授帶領(lǐng)課題組開發(fā)了 一套基于微機的復(fù)雜曲面數(shù)控加工仿真驗證軟件包。該系統(tǒng)的三維模型沒 有采用c s g 和b - r e p 表達,而是在自己獨有的復(fù)雜曲面離散技術(shù)的基礎(chǔ)上 構(gòu)建的“。這種曲面離散技術(shù)的優(yōu)點表現(xiàn)在:極大地降低了仿真驗證系統(tǒng) 對硬件的要求,即使在n c 程序驗證過程中,用戶也可以選擇任意角度觀 察加工過程,這對以實體造型為基礎(chǔ)的仿真驗證系統(tǒng)而言是不可想象的, 使加工精度驗證能夠以一種更加簡單的方法得以實現(xiàn)“。另外該系統(tǒng)的開 發(fā)是以c o m 技術(shù)為基礎(chǔ)的,系統(tǒng)的各項功能皆以組件( c o m p o n e n t ) 的形式存在,使系統(tǒng)更便于維護和升級換代。 1 4 目前數(shù)控仿真系統(tǒng)的問題 雖然仿真技術(shù)與數(shù)控技術(shù)都取得了迅猛的發(fā)展,但目前在我國數(shù)控加 工行業(yè)仍存在著以下問題: 】) 由于操作、編程復(fù)雜,會操作、編程的人員少; 2 ) 在單件生產(chǎn)時,感到編程麻煩,寧可安排使用普通機床; 3 ) 編程和調(diào)試程序過程中稍有失誤,即造成設(shè)備和質(zhì)量事故,雖采 用空車運轉(zhuǎn)和軟材料試切,仍不能避免上述問題,特別是復(fù)雜或 重要工件的加工,往往不敢使用數(shù)控機床; 4 ) 工件的編程量較大,受控制系統(tǒng)容量限制而不能使用。遇有大型 復(fù)雜工件,即使計算機能自動生成數(shù)控代碼,操作者仍感程序調(diào) 整困難; 5 ) 一些企業(yè)受資金不足的困擾,無力購買大型軟件; 6 ) 一些大型軟件無法接受操作人員手工編制數(shù)控代碼,或不能對 這樣的數(shù)控代碼進行仿真。 機加工仿真的研究目前也存在以下問題: s u p e r m a n 2 0 0 l 數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究 1 ) 仿真的加工形式少,研究范圍窄 在眾多的切削加工種類與形式中,目前的仿真主要集中于銑、磨兩種。 即使在這兩種加工方法上,仿真也局限在很窄的范圍內(nèi)。如銑削中多是仿 真棒銑刀和端銑刀,而這種仿真系統(tǒng)對其他種類的銑刀( 如加工成形表面 用銑刀) 卻無能為力。其原因是機械加工種類繁多,存在著車、銑、刨、 磨、鏜等多種加工形式:另一方面加工理論復(fù)雜,不同的加工方法,刀具 形狀的加工模型有較大差別。同時,目前的仿真系統(tǒng)大多進行幾何仿真, 即對刀位軌跡、工件與刀具的干涉校驗等,有稱之為n c 校驗( n c v e r i f i c a t i o n ) 。但在機加過程中,幾何校驗只是前提條件,更為重要的是 切削力、刀具振動及刀具磨損等在切削過程中起決定因素的各物理量。 2 ) 物理仿真過程都是考慮理想切削狀態(tài),與實際切削過程有較大差距 在目前的仿真系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定了大量假設(shè)因素,如設(shè)定工藝系統(tǒng)剛性 滿足要求,無振動;加工材料結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,無硬點等缺陷;刀具無磨損;切 削要素不發(fā)生變化等。這種假定的理想狀態(tài)不能將切削過程中的隨即干擾 如工件硬點造成的材質(zhì)變化、振動造成的切深變化等因素考慮進去,使仿 真系統(tǒng)不能真實地反映實際切削過程。 3 ) 仿真手段限制仿真系統(tǒng)的發(fā)展 計算機技術(shù)的發(fā)展與仿真技術(shù)緊密相連,過去由于計算機軟硬件的限 制,仿真時間很長,編碼工作量大,程序可讀性、維護性差,這些都為仿 真工作帶來困難。 以上問題已經(jīng)引起研究人員的重視,今后的機加工仿真系統(tǒng)將向著快 速運行、面向多種加工形式、更加符合實際狀況的方向發(fā)展”。 從軟件的應(yīng)用方面看,多數(shù)大牌軟件還存在著一些問題。例如:在技 術(shù)支持方面,國外的軟件公司在國內(nèi)發(fā)展不夠成熟,往往不能提供全面周 到的技術(shù)服務(wù),沒有全中文的操作界面和聯(lián)機幫助,產(chǎn)品的設(shè)計過程不符 合中國人的設(shè)計習(xí)慣等等;另外,國外軟件的價格昂貴,性能價格比過高, 而且對運行環(huán)境的要求較高,不符合中國國情。而我們國內(nèi)大多數(shù)軟件的 圖形顯示功能不夠強,適應(yīng)范圍窄,多是基于某特定設(shè)備建立的,難以 擴充到其它不同類型的加工設(shè)備”“。 此外,迄今為止,國內(nèi)外絕大多數(shù)己開發(fā)研制出的數(shù)控仿真系統(tǒng)都是 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩二學(xué)位論文 幾何仿真系統(tǒng)。在現(xiàn)代加工生產(chǎn)中,為提高生產(chǎn)效率,獲得較高的加工精 度,關(guān)鍵也可以說是決定性的一步是,在加工之前能夠給出加工參數(shù)( 如 合理選擇刀具、主軸轉(zhuǎn)速、進給率等) 的合理評判及對產(chǎn)品質(zhì)量的合理預(yù) 測。如果我們能夠建立起一個基于產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測與分析的數(shù)控仿真系統(tǒng), 一方面它既可以對工件及刀具作出精確的幾何描述,對數(shù)控程序進行驗 證;另一方面又可以對加工過程中任意時刻的幾何信息進行提取( 如切屑 厚度,切屑幾何形狀,刀刃與工件嚙合部分) ,根據(jù)數(shù)控加工過程的動力 學(xué)模型,對影響加工質(zhì)量的刀具、夾具及工件的彎曲、疲勞、振動及溫升 進行科學(xué)的預(yù)測,來獲得優(yōu)化的加工過程參數(shù)( 如合適的刀其、迸給率等) 。 通過建立一個這樣的仿真系統(tǒng),在實際加工之前不僅可以獲得優(yōu)化的切削 加工參數(shù),避免了傳統(tǒng)的加工參數(shù)依照手冊或經(jīng)驗的保守選擇,充分發(fā)揮 了機床的潛能,大大提高了生產(chǎn)效率;而且可以對加工產(chǎn)品的精度進行預(yù) 測,給出滿足加工要求的誤差補償方法,設(shè)計出合理的切削工藝方案。只 有這樣,數(shù)控仿真系統(tǒng)才會發(fā)揮更大的作用,才能成為完善的、真正意義 上的仿真系統(tǒng)。 1 5 課題意義 隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,越來越多的數(shù)控程序采用自動編程軟件編 制,程序也越來越長,傳統(tǒng)的檢驗方法己不能滿足生產(chǎn)的要求。目前能夠 操縱這種機床的人才奇缺,這就要求高校教學(xué)中,特別是機械系、機制、 模具等專業(yè)中,增開數(shù)控編程這門課,己越來越成為當(dāng)務(wù)之急。但是, 由于目前高校經(jīng)費緊張,不可能拿出更多的資金來上一臺數(shù)控加工中心, 而只買幾臺數(shù)控機床又滿足不了教學(xué)的需要;此外,工廠許多手工編程完 成后,還要試切加工,這勢必要增加加工成本。為此,編制數(shù)控機床仿真 軟件,以試圖滿足學(xué)校和工廠這兩方面的需要就具有很強的經(jīng)濟意義“。 所以為了對數(shù)控程序的正確性進行快速、有效的檢驗,以及高效地為工廠 培訓(xùn)人才使其盡快掌握數(shù)控機床的使用方法,以適應(yīng)未來工作崗位,開發(fā) 一套實用的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)就非常有必要?!?。 s u p e r m a n 2 0 0 l 數(shù)擰機床仿真系統(tǒng)的研究 2 仿真系統(tǒng)總體設(shè)計 2 1 軟件選擇 2 1 1 面向?qū)ο笤O(shè)計思想及其在程序設(shè)計中的應(yīng)用 傳統(tǒng)的軟件開發(fā)是面向過程的,采用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法,按功能 劃分模塊,模塊與模塊之間通過數(shù)據(jù)進行聯(lián)系“。但是若需要修改調(diào)整時, 涉及面很寬,很多程序代碼需要重新實現(xiàn),開發(fā)效率低,軟件的可維護性、 可擴充性差,代碼可重用性差。相反,面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計其著跟點是數(shù) 據(jù)而不是功能,其設(shè)計思路是從確定表征客觀實體的對象開始,建立對象 之間的層次結(jié)構(gòu),確定反映對象狀態(tài)的屬性及施加于這些屬性之上的操 作,對象之間通過消息互相作用和聯(lián)系,從而形成軟件結(jié)構(gòu),這種方式符 合人們對客觀世界的認識過程“。按此方法開發(fā)軟件可克服傳統(tǒng)軟件的一 些缺陷。 面向?qū)ο蟛捎昧藬?shù)據(jù)抽象技術(shù),程序?qū)σ粋€對象的數(shù)據(jù)訪問,只能通 過其公共界面,而不允許直接操作其數(shù)據(jù),這就意味著改變數(shù)據(jù)的內(nèi)部表 達而不影向使用該數(shù)據(jù)的程序o ,這主要是通過對數(shù)據(jù)的封裝實現(xiàn)的。封 裝性強調(diào)的是數(shù)據(jù)和代碼的一致性,將表達對象狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義與對 該數(shù)據(jù)施加的操作封裝在一起,對外僅提供必要的表現(xiàn)和該對象特征的有 關(guān)屬性,而將該對象的具體實現(xiàn)細節(jié)及內(nèi)部聯(lián)系隱藏起來,對對象的訪問 只能通過公共界面中提供的操作函數(shù)來實現(xiàn)。,只要保證接口方式不 變,內(nèi)部實現(xiàn)可隨意改動而不會影響使用數(shù)據(jù)的程序,這便保證了程序的 安全可靠性。當(dāng)系統(tǒng)不正常時,只能是對象的操作函數(shù)出了問題,使程序 容易維護。由于模塊對外接口關(guān)系簡單明確,減少了模塊間的耦合度,更 易實現(xiàn)程序的模塊化,提高了模塊的可組合性和可重用性。本課題在對各 個子功能模塊的開發(fā)設(shè)計中,在進行每個類的特有屬性與數(shù)據(jù)成員提取并 封裝隱藏起來,取得較好的編程效果。 繼承性是面向?qū)ο蠹夹g(shù)不同于結(jié)構(gòu)化設(shè)計的一個重要特點,是基類和 派生類之間共享數(shù)據(jù)和方法的機制。利用繼承性,在定義和實現(xiàn)一個類 的時候,可以在一個已經(jīng)存在基類的基礎(chǔ)之上來進行,把這個已存在的類 所定義的內(nèi)容作為自己的內(nèi)容,并加入反映自身特征的新內(nèi)容。“。實際上, 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩j 二學(xué)位論文 繼承性體現(xiàn)的是對問題的差別進行編程的思想?!啊T诜诸惤Y(jié)構(gòu)的高層定義 公共屬性和操作,而在低層只需針對特殊情況增添基類所沒有的屬性和操 作,或者對基類的屬性和操作進行修改和重置。 隨著類層次結(jié)構(gòu)的擴展,類庫逐漸豐富,類的共享范圍不斷擴大,使 得系統(tǒng)的開發(fā)不是從零開始,而是盡量利用已研制成的類,繼承其有用的 部分,傾力開發(fā)專用的新子類,這就可以顯著地減少創(chuàng)建新類和新對象時 的工作量,大大簡化了系統(tǒng)的開發(fā)工作,并能有效地節(jié)省存儲空間。“3 。 另外,繼承性提高了軟件的可重用性,使得開發(fā)的軟件系統(tǒng)具有良好的開 放性,新模塊創(chuàng)建可以通過繼承已有模塊并加以補充修改來實現(xiàn);同時也 提高了系統(tǒng)的可靠性,因為通過繼承改變模塊屬性的同時并未影響原模塊 在系統(tǒng)中的作用蚓。因此,利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)可高效便利地開發(fā)出一個開 放型系統(tǒng),這是結(jié)構(gòu)化方法難以實現(xiàn)的。 從傳統(tǒng)的各種軟件統(tǒng)計結(jié)果表明,有關(guān)用戶界面的程序量達3 0 一 7 0 ?!?。而良好的用戶界面可以大大縮短人們與計算機之間的距離,使得 軟件的使用易學(xué)、易理解,方便用戶,提高工作效率,減少使用計算機的 出錯率。早期的交互技術(shù)與用戶界面是和應(yīng)用程序相互滲透、嵌套、溶為 一體的,因而嚴重地依賴于應(yīng)用程序。八十年代初開始,把交互技術(shù)與用 戶界面從應(yīng)用程序中獨立出來并逐漸形成相應(yīng)的學(xué)科?,F(xiàn)在,隨著各種功 能強大的開發(fā)環(huán)境和平臺的出現(xiàn)、可視化編程的普及,用戶界面的設(shè)計變 得越來越方便,同時各種應(yīng)用軟件的用戶界面也設(shè)計得更加友好。 根據(jù)數(shù)控仿真軟件要實現(xiàn)的功能要求,其對界面設(shè)計的主要要求有: 1 ) 要能對材料去除和刀具運動情況進行動態(tài)真實感圖形顯示; 2 ) 在動態(tài)顯示材料去除和刀具運動的同時,程序要進行大量計算: 3 ) 材料的去除情況和刀具的運動軌跡是依據(jù)對輸入的n c 程序進行 的大量計算,而不是用戶操作命令; 4 ) 一個零件的仿真往往要運行相當(dāng)長的時間。用戶往往希望能夠控 制仿真過程,比如暫停或單步執(zhí)行以仔細觀察加工過程的某些局 部情景。 綜上所述,對于復(fù)雜的軟件丌發(fā)設(shè)計,用傳統(tǒng)的面向過程的結(jié)構(gòu)化設(shè) 計方法來開發(fā)是困難的,而且系統(tǒng)存在很多的缺陷,諸如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, s u p e r m a n 一2 0 0 l 數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究 代碼重用性差,可靠性差,調(diào)試維護困難,開發(fā)效率低等。面向?qū)ο蠹夹g(shù) 更符合求解問題的過程,而且較傳統(tǒng)設(shè)計方法更易于把一個復(fù)雜問題分解 為許多子問題,以良性結(jié)構(gòu)表達和實現(xiàn)設(shè)計問題,充分體現(xiàn)了軟件重用技 術(shù),為開發(fā)一個開放型的系統(tǒng)提供了優(yōu)良的環(huán)境,避免了許多不必要的 重復(fù)工作,從而大大提高了開發(fā)效率及系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 2 1 ,2v c + + 及m f c 介紹o “1 v i s u a lc + + 6 0 是v i s u a lc + + 編譯器最新且最好的版本,它已經(jīng)遠非只 是一個編譯器了。它包括了綜合的微軟基本類庫( m f cl i b r a r y ) ,這使得 開發(fā)w i n d o w s 應(yīng)用程序變得簡單且高效;它提供有復(fù)雜的資源編輯器, 可以編輯對話框、菜單、工具欄、圖象和其他許多w i n d o w s 應(yīng)用程序的 組成元素;它還有一個非常好的集成開發(fā)環(huán)境- d e v e l o p e rs t u d i o ,用它 可以在編寫c + + 程序時對程序的結(jié)構(gòu)進行可視化的管理。 v i s u a lc + + ( 以下簡稱v c ) 是一個功能強大的集成開發(fā)環(huán)境,熟練地 使用它有助于更好更快地編制應(yīng)用程序。v c 編程的主要幾方面有: ( 1 ) m f c 類庫 m f c 是m i c r o s o f tf o u n d a t i o nc l a s sl i b r a r y ,它是v c 的重要組成部分, 編程過程中可直接使用m f c 中的類定義對象或在其基礎(chǔ)上派生新類。 ( 2 ) a p p w i z a r d a p p w i z a r d 是v c 集成開發(fā)環(huán)境下的一個工具,實質(zhì)上是一個高級的 代碼生成器,按照用戶在其對話框中的設(shè)置,創(chuàng)建w i n d o w s 的基本應(yīng)用 框架,該框架包括一些c 十+ 語言的頭文件、源文件和資源文件,編譯生成 的可執(zhí)行文件具有窗口系統(tǒng)的基本功能。對于不同層次應(yīng)用的需求,只需 在該框架的基礎(chǔ)上進行修改。 ( 3 ) c l a s s w i z a r d c l a s s w i z a r d 是v c 中對類進行管理的工具,它創(chuàng)建的應(yīng)用程序框架 實際上由應(yīng)用程序類、窗體類、文檔類、視類( 從m f c 派生) 以及這些類 定義的對象組成。利用c l a s s w i z a r d 可以對這些類進行管理,比如增加或 刪除成員變量和成員函數(shù),定義對鍵盤、鼠標(biāo)和菜單響應(yīng)的消息處理函數(shù), 重載m f c 虛函數(shù)等。 ( 4 ,文檔和視結(jié)構(gòu) 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 典型的v c 應(yīng)用是文檔和視結(jié)構(gòu),每個窗口都可以看作由窗體、文檔 和視組成,它們分別對應(yīng)窗體類、文檔類和視類。在a p p w i z a r d 創(chuàng)建的基 本應(yīng)用框架中,窗體類對象管理窗口的邊框、標(biāo)題和菜單,文檔類對象負 責(zé)窗口中內(nèi)容的存取,視類對象負責(zé)窗口中內(nèi)容的顯示。 ( 5 ) 消息響應(yīng)機制 消息是人機交互的紐帶,所有的鍵盤、鼠標(biāo)、菜單事件都通過消息傳 遞到應(yīng)用程序中,然后再進行處理。窗體、文檔和視對象之間的聯(lián)系也是 通過消息的發(fā)送和響應(yīng)來完成的。此外,窗口的色q 建和銷毀過程中都有大 量的消息生成。v c 中,對消息的響應(yīng)是由消息處理函數(shù)來完成的,通過 c 1 a s s w i z a r d 可以方便地添加對某一消息的消息處理函數(shù)。此外,一個完 全集成的d e b u g 工具可以讓你從各個角度來檢查程序運行中的微小細節(jié) 3 州 v i s u a lc + + 6 0 改善了傳統(tǒng)的編程手段,使得程序員可以直接在用戶界 面良好的可視化開發(fā)環(huán)境中進行工作。而且具有強大的圖形功能,因此適 于本系統(tǒng)的開發(fā)。 2 2 系統(tǒng)設(shè)計比圳 仿真系統(tǒng)的使用對象是本院購置的江蘇東恒集團杰必克超人 ( s u p e r m a n 2 0 0 l ) 型多功能數(shù)控機床,同時經(jīng)過少量的修改,也可以用 于其他數(shù)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用基于數(shù)控代碼的仿真檢驗方法進行模擬仿 真,以w i n d o w s 2 0 0 0 作為操作系統(tǒng)平臺,運用面向?qū)ο蟮膙 c + 十語言并采 用w i n d o w s 2 0 0 0 的多線程模式與模塊化的設(shè)計方法。本系統(tǒng)的具體流程 如圖2 一l 示。 2 2 1 仿真系統(tǒng)功能模塊 理論上講,系統(tǒng)應(yīng)該由毛坯選擇模塊,刀具選擇模塊,刀架、夾具選 擇模塊,但為簡化,均使用某一固定尺寸的部件為代表“”。 2 2 1 1 編寫數(shù)控程序模塊 該模塊提供了一個供使用者輸入和編輯數(shù)控程序的接口。操作者能夠 實現(xiàn)數(shù)控源代碼的輸入、編輯、存儲等功能,錄入的數(shù)控程序?qū)⒂糜诜抡?加工中刀具軌跡的計算。系統(tǒng)為用戶提供了兩種程序輸入方式:直接輸入 和記事本輸入。記事本輸入:系統(tǒng)會打開一個記事本,用戶在此汜事本中 s u p e r m a n 一2 0 0 l 數(shù)控機床仿真系統(tǒng)的研究 圖2 1 程序流程 f i 9 2 - 1p r o g r a mf l o wc h a r t 輸入、編輯、修改零件加工程序,完成后以指定的文件名存放在指定的目 錄下即可。直接輸入:用戶直接在零件編輯區(qū)域輸入零件加工程序,并進 行編輯、修改,直到輸入的零件加工程序準(zhǔn)確無誤后,按下“完成”按鈕, 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碰! 士學(xué)位論文 被編輯的數(shù)控程序就會以指定的文件名存放在指定目錄下。 2 2 1 2 數(shù)控程序分析模塊 軟件通過對數(shù)控程序的分析和譯碼獲取加工信息,經(jīng)刀具半徑、長度 補償再經(jīng)過直線、凰弧插補、加減速快速移動等運算得到刀具在運動中 某一時刻的位置數(shù)據(jù),進而控制刀具圖形完成毛坯形狀在加工過程中的改 變。 用戶輸入的加工程序必須經(jīng)過編譯、刀具補償計算、輔助信息處理和 進給速度計算等數(shù)據(jù)處理后,才能被插補程序所使用。譯碼的主要功能是 以程序段為單位處理用戶程序,將其中的輪廓信息( 如起點、終點、直線 和圓弧) 、加工速度和輔助功能信息,翻譯成便于計算機處理的格式,存 放在指定的內(nèi)存專用區(qū)域。譯碼系統(tǒng)讀進地址字符,根據(jù)不同的字符做不 同的處理。遇到功能代碼( 如:g 、m 等) ,將其之后的數(shù)據(jù)( g ,m 后為 二位數(shù)) 轉(zhuǎn)換為整型數(shù)值。并存于相應(yīng)的規(guī)定單元。數(shù)字串以空格或字母 ( 下一個地址碼) 結(jié)束,處理完一個地址字后繼續(xù)往后讀,放棄地址之間的 空格,讀下一個地址字符,處理其后的數(shù)據(jù),直到讀到結(jié)束字符為止,即 完成了一個程序段的譯碼u “。 編譯系統(tǒng)一般經(jīng)過兩次或兩次以上的掃描并進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理,就 能完成一個程序段的編譯,本次開發(fā)的編譯系統(tǒng)采用5 次掃描完成整個譯 碼過程和數(shù)據(jù)處理。第遍掃

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論