.3論文的章節(jié)安排根據(jù)論文選題的要求，在近三個月的論文階段，基于UG軟件的仿真平臺，在導(dǎo)師的認真指導(dǎo)下完成了大量的工作，對計算機輔助數(shù)控加工進行了深入的研究，在此基礎(chǔ)上并對典型零件進行仿真模擬加工。這些內(nèi)容在論文中都得到了反映，論文內(nèi)容的章節(jié)安排如下：首先是數(shù)控加工研究的背景及其意義，以及數(shù)控加工研究所必須的軟件—計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造（CAD/CAM）的大體情況。然后了解本課題的中心一環(huán)—數(shù)控編程的關(guān)鍵技術(shù)，包括數(shù)控編程的定義、內(nèi)容、步驟、方法以及常用軟件。接著，就開始對零件進行工藝分析，三維建模以及加工編程，加工編程需注意加工順序，嚴(yán)格按照加工順序加工零件。最后，對加工步驟進行后處理，導(dǎo)出程序。第二章數(shù)控編程的關(guān)鍵技術(shù)計算機輔助制造CAM的含義有廣義和狹義之分：從廣義上講，計算機輔助制造是指利用計算機輔助完成制造過程的全部工作環(huán)節(jié)，即從原材料到產(chǎn)品的全部制造過程，包括直接制造過程和間接制造過程。內(nèi)容涉及計算機輔助制造的環(huán)境，輔助設(shè)計和輔助制造的銜接，計算機輔助零件信息分類和編碼的成組技術(shù)（GT），計算機輔助工藝設(shè)計和工藝規(guī)劃（CAPP），計算機數(shù)控技術(shù)（CNC），計算機輔助工裝設(shè)計，計算機輔助質(zhì)量管理和質(zhì)量控制，計算機輔助數(shù)控編程，計算機加工過程仿真，數(shù)控加工工藝，計算機輔助加工過程監(jiān)控等。從狹義上講，計算機輔助制造就是計算機輔助機械加工，也就是數(shù)控加工，其核心是數(shù)控編程和數(shù)控加工工藝的設(shè)計。在這一章中介紹與數(shù)控加工技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容。2.1數(shù)控程編的定義生成數(shù)控機床進行零件加工的數(shù)控程序的過程，稱為數(shù)控程編（NCprogramming），有時也稱為零件程編（partprogramming）。數(shù)控程編可以手工完成，即手工程編（manualprogramming），也可以由計算機輔助完成，即計算機輔助數(shù)控程編（computeraidedNCprogramming）。采用計算機輔助數(shù)控程編需要一套專用的數(shù)控編程軟件，現(xiàn)在數(shù)控編程軟件主要分為批處理命令方式為主的各種類型的APT語言和以CAD/CAM軟件為基礎(chǔ)的圖形交互式自動程編如UG軟件、CATIA等軟件。編程方式分為手工和自動兩種類型。

手工編程是指編程的各個階段均由人工完成。利用一般的計算工具，通過各種數(shù)學(xué)方法，人工進行刀具軌跡的運算，并進行指令編制。這種方式比較簡單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。適用于中等復(fù)雜程度程序、計算量不大的零件編程，對機床操作人員來講必須掌握。對于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計算機使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零件源程序，經(jīng)過處理后生成加工程序，稱為自動編程。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶編程提供了一般的準(zhǔn)備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴展數(shù)控功能的手段。FANUC6M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程，應(yīng)用靈活，形式自由，具備計算機高級語言的表達式、邏輯運算及類似的程序流程，使加工程序簡練易懂，實現(xiàn)普通編程難以實現(xiàn)的功能。

2.2數(shù)控程編研究的內(nèi)容數(shù)控程編研究的內(nèi)容主要有六部分工作組成:數(shù)控加工工藝分析及規(guī)劃(1)加工對象的確定：通過對模型的分析，確定工件的哪些部位需要在數(shù)控機床或在數(shù)控加工中心加工。數(shù)控銑削加工的工藝適用性也是有一定限制的，對于尖角、細小的筋條部位是不適合數(shù)控銑削加工的，應(yīng)使用線切割或者電火花加工。而某些部位使用普通機床有更好的經(jīng)濟效益（如飛機起落架的耳片部位）。(2)加工區(qū)域的規(guī)劃：即對加工對象進行分析，按其形狀特征、功能特征及精度、光潔度要求將加工對象分成若干個加工區(qū)域。對加工區(qū)域的合理規(guī)劃，可以達到提高加工效率和加工質(zhì)量的目的。(3)加工工藝路線的規(guī)劃：從粗加工到半精加工、精加工、再到清根加工的加工流程規(guī)劃（其中包括加工余量的分配及殘留余量的在現(xiàn)加工）。目的是提高加工效率、控制加工表面質(zhì)量，防止加工變形。2）完善零件加工模型：由于CAD造型人員更多地考慮零件設(shè)計的完整性，較少地考慮地零件模型對CAM加工的影響，因此，要根據(jù)加工對象的確定及加工區(qū)域劃分對模型進行一些完善。其內(nèi)容如下：(1)定義加工坐標(biāo)系：加工坐標(biāo)系是加工的基準(zhǔn)，將坐標(biāo)系定位在適合機床操作人員確定的位置（即找正方便的位置）。同時，最好保持模型坐標(biāo)系與加工坐的統(tǒng)一。(2)清理隱藏對加工不產(chǎn)生影響的體素。(3)修補部分曲面:如鉆孔的曲面，狹小的凹槽部等，必要時重新構(gòu)造三維曲面（重新構(gòu)造U、V參數(shù)線）。以便有利參數(shù)線曲面的刀位軌跡生成。(4)幾何分析模塊：其作用是分析零件的圖形文件，得到圖形的一些特征參數(shù)，并將這些參數(shù)傳遞給需要它的加工子程序，用以協(xié)助加工的自動完成。(5)增加虛面、約束面、檢查面、導(dǎo)引面等，提高加工質(zhì)量防止刀具過切。(6)構(gòu)造刀路邊界、裁剪邊界、檢查邊界、構(gòu)造毛坯模型，防止刀具與夾具干涉、計算加工的工時。3）加工參數(shù)的優(yōu)化：加工參數(shù)的設(shè)置可視為利用UG軟件進行數(shù)控程編的主要內(nèi)容，它直接影響生成數(shù)控程序的質(zhì)量，它是根據(jù)所輸入的零件工藝過程設(shè)計的工藝文件，對各工序設(shè)定切削用量，刀具補償，加工坐標(biāo)原點（刀具起點）等，其所需原始數(shù)據(jù)均取至工藝文件，按實際所選數(shù)控機床的情況進行設(shè)置。其主要內(nèi)容如下：(1)創(chuàng)建程序組、創(chuàng)建刀具組、創(chuàng)建幾何組（指定零件、毛坯、卡具、壓板等檢查體）、創(chuàng)建方法組（設(shè)置部件余量、部件的內(nèi)外公差等)(2)選擇程編方法（指UG軟件中的加工類型）。(3)設(shè)置切削方式及參數(shù)：即刀具軌跡的類型及相關(guān)參數(shù)（如：進退刀方式、切削用量、刀路的行間距、切深。、安全高度等）。(4)設(shè)置機械參數(shù)包括主軸轉(zhuǎn)速、切削進給量、冷卻液的控制等。4)刀位軌跡生成：其作用是設(shè)計刀具的運動軌跡，產(chǎn)生歷史文件和刀位文件。根據(jù)加工工藝調(diào)用相應(yīng)加工程序，自動產(chǎn)生加工的詳細描述，這些描述及零件的圖形被紀(jì)錄為歷史文件（類似數(shù)控APT語言的描述），同時也產(chǎn)生了刀位文件（二進制或ASCII格式）。加工子程序是各種加工方法的處理程序，它是對各種加工方法的具體描述，所提供的加工方法越多，軟件應(yīng)用的范圍越廣。5)刀位軌跡驗證為了保證數(shù)控程序的安全性，必須對生成的刀位軌跡進行檢查效驗，檢查刀軌是否過切或者加工不到位，同時檢查是否發(fā)生與工件及夾具干涉。對檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)該進行參數(shù)調(diào)整，再進行重新計算、效驗，直到準(zhǔn)確無誤（可通過可視化仿真軟件VERICUT來實現(xiàn)）。6)生成數(shù)控代碼指令（后置處理）：UG軟件生成的只是數(shù)控刀位源文件，還需要將刀位源文件轉(zhuǎn)換成數(shù)控機床代碼指令。2.3數(shù)控程編的步驟在數(shù)控程編之前，程編員應(yīng)了解所用數(shù)控機床的規(guī)格、性能、CNC系統(tǒng)所具備的功能及程編指令格式等。編制程序時，應(yīng)先對圖樣規(guī)定的技術(shù)特性、零件的幾何形狀、尺寸及工藝要求進行分析，確定加工方法和走刀路線，在進行數(shù)值計算，獲得刀位數(shù)據(jù)。然后按數(shù)控機床規(guī)定的代碼和程序格式，將工件的尺寸、刀位數(shù)據(jù)、加工路線、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、切削深度等）以及輔助功能（換刀、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、冷卻液開、關(guān)等）編制成加工程序，并輸入數(shù)控系統(tǒng)，由數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控機床自動地進行加工。[8]一般來說，數(shù)控程編過程主要包括：分析零件圖樣、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫程序單、輸入數(shù)控系統(tǒng)及程序檢查，如圖2—1所示。分析零件圖樣編寫程序單輸入數(shù)控系統(tǒng)程序檢驗數(shù)控機床數(shù)學(xué)處理工藝處理 分析零件圖樣編寫程序單輸入數(shù)控系統(tǒng)程序檢驗數(shù)控機床數(shù)學(xué)處理工藝處理 床 圖2-1數(shù)控編程過程2.4數(shù)控程編的方法數(shù)控程編的分類方法有多種，大致可歸納為：1)根據(jù)程編地點進行分類：辦公室或車間。2)根據(jù)程編計算機進行分類：CNC內(nèi)部計算機，個人計算機（PC）或工作站（workstation）等。3)根據(jù)程編軟件進行分類：CNC內(nèi)部編程軟件，APT語言或圖形交互式自動編程軟件。下面探討手工編程、APT語言自動編程和圖形交互式自動編程：1、手工編程是指編制零件數(shù)控加工程序的各個步驟，即從零件圖樣分析、工藝處理、確定加工路線和工藝參數(shù)、幾何計算、編寫零件的數(shù)控加工程序清單直至程序的檢驗，均由人工來完成。對于點位加工和幾何形狀不復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。但對輪廓形狀不是由簡單的直線、圓弧組成的復(fù)雜零件，計算機編寫程序則相當(dāng)繁瑣，工作量大，容易出錯，且很難校對，采用手工編程是難以完成的。因此，為了縮短生成周期，提高數(shù)控機床的利用率，有效的解決各種模具及復(fù)雜零件的加工問題，采用手工程編不能滿足要求，而必須采用自動程編方法。2、APT語言自動編程APT是一種自動編程工具（AutomaticallyProgrammedTool）的簡稱，是一種對工件、刀具的幾何形狀及刀具相對于工件的運動等進行定義時所用的一種接近于英語的符號語言。把用APT語言書寫的零件加工程序輸入計算機，經(jīng)過計算機的APT語言編程系統(tǒng)編譯產(chǎn)生刀位文件（CLDATAfile），然后進行數(shù)控后置處理，生成數(shù)控系統(tǒng)能接受的零件數(shù)控加工程序的過程，稱為APT語言自動編程。采用APT語言自動編程，由于計算機（或編程機）自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計算工作，并省去了編寫程序單的工作量，因而可將程編效率提高數(shù)倍到數(shù)十倍，同時解決了手工程編中無法解決的許多復(fù)雜零件的程編難題。3、圖形交互式自動編程是以待加工零件CAD模型為基礎(chǔ)的一種集成加工工藝規(guī)劃及數(shù)控程編為一體地自動編程方法。其中零件CAD模型的描述方法多種多樣，適用于數(shù)控編程的主要有線框模型、表面模型和實體模型，其中以表面模型和實體模型在數(shù)控編程中應(yīng)用較為廣泛。2.5數(shù)控編程常用軟件介紹（1）UGUnigraphics是美國UnigraphicsSolution公司開發(fā)的一套集CAD、CAM、CAE功能于一體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今最先進的計算機輔助設(shè)計、分析和制造的高端軟件，用于航空、航天、汽車、輪船、通用機械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。UG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的地位，產(chǎn)生于美國麥道飛機公司，是飛機零件數(shù)控加工首選編程工具。UG優(yōu)點：提供可靠、精確的刀具路徑，能直接在曲面及實體上加工，良好的使用者界面，客戶也可自行化設(shè)計界面，多樣的加工方式，便于設(shè)計組合高效率的刀具路徑，完整的刀具庫，加工參數(shù)庫管理功能，包含二軸到五軸銑削、車床銑削、線切割，大型刀具庫管理，實體模擬切削，泛用型后處理器等功能，高速銑功能，CAM客戶化模板。

（2）CatiaCatia是法國達索（Dassault）公司推出的產(chǎn)品，法制幻影系列戰(zhàn)斗機、波音737、777的開發(fā)設(shè)計均采用Catia。CATIA據(jù)有強大的曲面造型功能，在所有的CAD三維軟件位居前列，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的航空航天企業(yè)、研究所，以逐步取代UG成為復(fù)雜型面設(shè)計的首選。CATIA具有較強的編程能力，可滿足復(fù)雜零件的數(shù)控加工要求。目前一些領(lǐng)域采取CATIA設(shè)計建模，UG編程加工，二者結(jié)合，搭配使用。（3）Pro/EPro/E是美國PTC（參數(shù)技術(shù)有限公司）開發(fā)的軟件，是全世界最普及的三維CAD/CAM（計算機輔助設(shè)計與制造）系統(tǒng)。廣泛用于電子、機械、模具、工業(yè)設(shè)計和玩具等民用行業(yè)。具有零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、造型設(shè)計等多種功能。Pro/E在我國南方地區(qū)企業(yè)中被大量使用，設(shè)計建模采用PRO-E，編程加工采用MASTERCAM和CIMATRON是目前通行的做法。

（4）Cimatron系統(tǒng)以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機平臺上實現(xiàn)三維CAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通用、專用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。CimatronCAD/CAM系統(tǒng)在國際上的模具制造業(yè)備受歡迎，國內(nèi)模局制造行業(yè)也在廣泛使用。（5）Mastercam美國CNC公司開發(fā)的基于PC平臺的CAD/CAM軟件，它具有方便直觀的幾何造型Mastercam提供了設(shè)計零件外形所需的理想環(huán)境，其強大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計出復(fù)雜的曲線、曲面零件。Mastercam具有較強的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多種選擇方式，可以滿足復(fù)雜零件的曲面加工要求，同時具備多軸加工功能。由于價格低廉，性能優(yōu)越，成為國內(nèi)民用行業(yè)數(shù)控編程軟件的首選。（6）FeatureCAM美國DELCAM公司開發(fā)的基于特征的全功能CAM軟件，全新的特征概念，超強的特征識別，基于工藝知識庫的材料庫，刀具庫，圖標(biāo)導(dǎo)航的基于工藝卡片的編程模式。全模塊的軟件，從2~5軸銑削，到車銑復(fù)合加工，從曲面加工到線切割加工，為車間編程提供全面解決方案。DELCAM軟件后編輯功能相對來說是比較好的。近年來國內(nèi)一些制造企業(yè)正在逐步引進，以滿足行業(yè)發(fā)展的需求，屬新興產(chǎn)品。（7）CAXA制造工程師CAXA制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出一款全國產(chǎn)化的CAM產(chǎn)品，為國產(chǎn)CAM軟件在國內(nèi)CAM市場中占據(jù)了一席之地。作為我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)軟件優(yōu)秀代表和知名品牌，CAXA已經(jīng)成為我國CAD/CAM/PLM業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者和主要供應(yīng)商。CAXA制造工程師是一款面向二至五軸數(shù)控銑床與加工中心、具有良好工藝性能的銑削/鉆削數(shù)控加工編程軟件。該軟件性能優(yōu)越，價格適中，在國內(nèi)市場頗受歡迎。（8）EdgeCAM英國Pathtrace公司出品的具有智能化的專業(yè)數(shù)控編程軟件，可應(yīng)用于車、銑、線切割等數(shù)控機床的編程。針對當(dāng)前復(fù)雜三維曲面加工特點，EdgeCAM設(shè)計出更加便捷可靠的加工方法，目前流行于歐美制造業(yè)。英國路徑公司正在進行中國市場的開發(fā)和運作，為國內(nèi)的制造業(yè)的客戶提供更多的選擇。（9）VERICUTVERICUT美國CGTECH公司出品的一種先進的專用數(shù)控加工仿真軟件。VERICUT采用了先進的三維顯示及虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對數(shù)控加工過程的模擬達到了極其逼真的程度。不僅能用彩色的三維圖像顯示出刀具切削毛坯形成零件的全過程，還能顯示出刀柄、夾具,甚至機床的運行過程和虛擬的工廠環(huán)境也能被模擬出來，其效果就如同是在屏幕上觀看數(shù)控機床加工零件時的錄像。配合件加工的工藝分析及三維建模3.1配合件工藝分析1、本零件為一個復(fù)雜多樣的箱體結(jié)構(gòu)2、表面類型有凸臺，凹面，形狀特殊的曲面，以及具有一定形位要求的槽，并且中心存在直徑為20mm的通孔。3、主要定位精度要求較高，如雙凸臺孔的平行度誤差僅為0.05MM，孔徑大小誤差僅為0.018MM，雙孔間距離誤差僅為0.02MM，如此嚴(yán)格的定位，保證兩個凸臺的形位準(zhǔn)確，確保了該零件在配合時的嚴(yán)密，同時由于和其他零件配合，所以凸臺直徑誤差也必須保證在0.04MM，而且中心特殊曲面的上下、左右平行度誤差也為0.05MM，同時尺寸誤差為0.039MM。而另外一面，零件內(nèi)外表面的圓心誤差為0.05MM，半徑誤差為0.054MM。同時本零件要求未標(biāo)注尺寸按GB/T-1804M執(zhí)行加工以及尖角倒鈍。而配合完成則要求裝配完成后，保證裝配尺寸MM，合裝完好后加工兩側(cè)溝槽，并保證其相關(guān)尺寸及公差要求。4、工序間合理安排時效處理。本零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均勻，鑄造殘留內(nèi)應(yīng)力大。為消除內(nèi)應(yīng)力，減少本零件在使用過程中的變形以保持精度穩(wěn)定，鑄造后一般需進行時效處理。3.2配合件的三維模型建立1、執(zhí)行工具欄【文件】“新建”按鈕，在新建對話框中輸入零件名稱“fagai”,單擊“確定”按鈕。2、選擇X-Y面，進入草圖中，在其中繪制圖形（如圖3-1，圖3-2，圖3-3，圖3-4所示），繪制完成后點擊完成草圖。圖3-1草繪圖3-2草繪圖3-3草繪圖3-4草繪3、對圖3-2圖3-3圖3-4進行拉伸，圖3-2拉伸-11mm圖3-3，圖3-4拉伸-17mm（如圖3-5所示）圖3-5拉伸4、畫出一根長19mm并由原點向Z負半軸的直線，然后以（x:0y:0z:81）為圓心100mm為半徑畫圓，并且在圖1兩圓之間畫出一條兩圓的切線（如圖3-6所示）.在直線兩頭畫出兩條向Z軸負方向的直線，連接兩條直線和圓弧的交點（如圖3-7所示），然后使用修剪指令，得到圖形（如圖3-8所示）,對其使用拉伸命令，拉伸范圍為-35mm-35mm對圖1也使用拉伸命令，拉伸方法為片體，拉伸距離為20mm用片體對拉伸體進行切割（圖3-9所示）圖3-6草繪圖3-7草繪圖3-8剪切圖3-9切割體圖3-10草繪5、對圖2進行拉伸，拉伸距離為15mm，并在Z軸15mm處建立一個基準(zhǔn)面，以基準(zhǔn)面為草圖平面，畫出圖形（如圖3-10所示）,對圖形進行拉伸，拉伸長度為-15mm，然后使用求差指令如（圖3-11所示）圖3-11求差圖3-12切割球面6、以(x:0y:0z:-10)為球心，直徑為52mm畫球，并在Z軸為0處，12處建立兩個基準(zhǔn)面，用基準(zhǔn)面對球體進行切割，如圖3-12所示.、對圖1進行拉伸，拉伸長度為13.698mm，然后使用求和指令對整個零件進行求和，并在其中打出一個直徑為20mm兩個直徑為10mm的孔，并按照圖紙上所示，對零件進行倒圓角，倒邊角。8、以兩邊凸臺面為草圖面畫出圖形（如圖3-13所示）,并對其進行拉伸后使用求差指令（如圖3-14所示）.圖3-13草繪圖3-14求差配合件模型繪制完畢第四章配合件仿真加工的編程4.1分析部件(1)分析部件(2)定義幾何體(3)創(chuàng)建刀具(4)指定通用的工序參數(shù)測量長度和寬度了解總體部件大小使您可以確定安全距離及避讓參數(shù)。(1)在菜單條中選擇分析→測量距離。(2)從類型列表中選擇距離。測量高度(1)在菜單條中選擇分析→測量距離。(2)從類型列表選擇投影距離加工順序：按先面后孔、先主后次順序加工。由于本零件需要與其他零件配合，并且是以平面為基準(zhǔn)，先加工平面，不僅為加工精度較高的孔提供穩(wěn)定可靠地精基準(zhǔn)，并且還符合基準(zhǔn)重合原則，有利于提高加工精度。同時，由于配合件上的孔大都分布在相關(guān)平面上，先加工平面，將凹凸不平的表面切除，可減少鉆孔時引偏和刀具崩刃等現(xiàn)象的發(fā)生，對刀和調(diào)準(zhǔn)也較方便。加工平面或孔時，應(yīng)貫徹先主后次原則，即先加工主要平面和主要孔。這是因為加工其他平面或孔時，先以加工好的主要平面或主要孔作為精基準(zhǔn)，裝夾可靠，調(diào)整各表面的加工余量較方便，有利于提高各表面的加工精度；同時由于主要平面或主要孔精度要求高，加工難度大，先加工如果出現(xiàn)廢品，不至于浪費其他表面的加工工時。4.2設(shè)置加工環(huán)境打開零件圖，單擊開始圖標(biāo)，選擇“加工”選項，設(shè)置加工環(huán)境(如圖4-1所示)。圖4-1設(shè)置加工環(huán)境4.3配合件數(shù)控加工仿真4.3.1設(shè)置加工方法（1）單擊“加工方法視圖”圖標(biāo)，操作導(dǎo)航器自動顯示加工方法視圖（如圖4-2所示），雙擊“mill-rough”選項，彈出“銑削方法”對話框（如圖4-3所示）設(shè)置部件余量為0.35，其他為默認值。圖4-2加工方法 圖4-3銑削方法（2）重復(fù)上面的步驟，設(shè)置“mill-semi-finish”的部件余量為0.18，設(shè)置“mill-finish”的部件余量為0。4.3.2定義加工坐標(biāo)系單擊創(chuàng)建幾何體，建立工件加工坐標(biāo)系。4-4建立工件坐標(biāo)系4.3.3定義幾何體（1）單擊“幾何試圖”圖標(biāo)，操作導(dǎo)航器顯示幾何視圖。雙擊“workpiece”，彈出工件對話框(如圖4-4所示)，單擊圖標(biāo)，單擊圖標(biāo)，彈出如對話框，確定完成設(shè)置。圖4-5部件幾何體4.3.4創(chuàng)建刀具單擊“創(chuàng)建刀具”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)的對話框，設(shè)置參數(shù)(如圖4-5所示)，確定后彈出相應(yīng)刀具參數(shù)設(shè)置對話框，設(shè)置參數(shù)(如圖4-6所示)。圖4-6創(chuàng)建刀具 圖4-7刀具參數(shù)然后在對工序進行編程時創(chuàng)建其余的刀具。4.3.5創(chuàng)建操作1（1）單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到型腔銑命令，設(shè)置完成之后點擊確定退出設(shè)置。彈出對話框(如圖4-8所示)。圖4-8型腔銑（2）單擊切削參數(shù)按鈕，在“策略”選項下，設(shè)置參數(shù)(如圖4-9所示)。余量中將底部余量設(shè)置為0.15，確定返回。（3）單擊非切削移動按鈕，設(shè)置參數(shù)(如圖4-10所示)。 圖4-9策略設(shè)置 圖4-10非切削移動（4）單擊進給和速度按鈕，設(shè)置主軸速度為2200，進給率為500，進刀為500，點擊確定返回。（5）生成刀軌，并確認刀軌，確定返回(如圖4-11所示)。圖4-11刀軌生成4.3.6創(chuàng)建操作2單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到固定輪廓銑命令，并創(chuàng)建刀具(如圖4-12所示)，設(shè)置完成之后點擊確定退出設(shè)置。彈出對話框，在固定輪廓銑中選擇幾何體workpiece并將切削區(qū)域指定為零件上表面半球處，并選擇驅(qū)動方法為曲面，選擇曲面為上表面半球處（如圖4-13所示）。并生刀路和仿真(如圖4-14所示)圖4-12刀具設(shè)置圖4-13固定輪廓銑圖4-14刀軌生成4.3.7創(chuàng)建操作3單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到實體輪廓3D命令，設(shè)置完成之后點擊確定退出設(shè)置。彈出對話框，幾何體選擇workpiece指定壁選擇零件外表面(如圖4-15所示)。并生刀路和仿真(如圖4-16所示)。圖4-15實體輪廓3D圖4-16刀軌生成4.3.8創(chuàng)建操作4單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到面銑削區(qū)域命令，設(shè)置完成之后點擊確定退出設(shè)置。彈出對話框，幾何體選擇workpiece指定切削區(qū)域選擇下表面(如圖4-17所示)。并生刀路和仿真(如圖4-18所示)。圖4-17面銑削區(qū)域圖4-18生成刀軌4.3.9創(chuàng)建操作5單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到可變輪廓線命令，并創(chuàng)建刀具（如圖4-19所示）設(shè)置完成之后點擊確定退出設(shè)置。彈出對話框，幾何體選擇workpiece指定切削區(qū)域選擇下表面中特殊平面(如圖4-20所示)。并生刀路和仿真(如圖4-21所示)。圖4-19創(chuàng)建刀具圖4-20可變輪廓銑圖4-21生成刀軌4.3.10創(chuàng)建操作6單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到孔命令，并創(chuàng)建刀具(如圖4-22所示)設(shè)置完成之后點擊確定退出設(shè)置。彈出對話框，幾何體選擇workpiece指定孔選擇兩邊凸臺上的兩孔，指定頂面選擇上表面，指定底面選擇下表面，設(shè)置最小安全距離為50mm(如圖4-23所示)。并生刀路和仿真(如圖4-24所示)圖4-22刀具創(chuàng)建圖4-23鉆圖4-24生成刀軌4.3.11創(chuàng)建操作7單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到孔命令，并創(chuàng)建刀具(如圖4-25所示)設(shè)置完成之后點擊確定退出設(shè)置。彈出對話框，幾何體選擇workpiece指定孔選擇中央的通孔，指定頂面選擇上表面，指定底面選擇下表面，設(shè)置最小安全距離為50mm(如圖4-26)。并生刀路和仿真(如圖4-27所示)圖4-25創(chuàng)建刀具圖4-26孔圖4-27生成刀軌4.3.12創(chuàng)建操作8單擊“創(chuàng)建工序”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對話框。在其中找到實體輪廓3D命令，創(chuàng)建刀具(如圖4-28所示)并彈出對話框，幾何體選擇workpiece指定孔選擇兩邊的槽(如圖4-29所示),在刀軸中選擇指定平面-YC平面，并生刀路和仿真(如圖4-30所示).圖4-28刀具創(chuàng)建圖4-29實體輪廓3D圖4-30刀軌創(chuàng)建4.4詳細加工步驟根據(jù)以上全部過程可得出本零件全部具體加工過程，算上上表面加工，上表面中特殊曲面加工，零件外輪廓加工，下表面加工，下表面特殊曲面加工，雙凸臺孔加工，中央通孔加工，雙槽加工總計十步（如圖4-31所示）圖4-31詳細加工步驟4.5配合件加工模型的輸出圖4-32上表面的輸出圖4-33下表面的輸出第五章后處理及程序輸出5.1后處理在“PROGRAM”上右鍵彈出菜單，選擇“后處理”選項，彈出后處理器，在其中選擇后處理文件。在處理方式中上下表面分別選擇WIREEIM4AXTS和MILL3AXIS方式處理，指定存放位置，確認輸出，生成G代碼，至此，加工完成。如圖5-15-2所示。圖5-1上表面后處理圖5-2下表面后處理5.2程序輸出由于生成的程序太多，在此只截取部分程序：N0010G00G90X-.9729Y-.9573U0.0V0.0N0020G01X-.9816Y-.9192N0030X-1.0069Y-.889N0040X-1.0426Y-.8725N0050X-1.082Y-.8729N0060X-1.1174Y-.8901N0070X-1.142Y-.9208N0080X-1.1511Y-.9591N0090X-1.143Y-.9976N0100X-1.1191Y-1.0289N0110X-1.0842Y-1.047N0120X-1.0448Y-1.0484N0130X-1.0087Y-1.0328N0140X-.9827Y-1.0032N0150X-.9718Y-.9654N0160X-.9782Y-.9266N0170X-1.0006Y-.8942N0180X-1.0347Y-.8745N0190X-1.074Y-.8714N0200X-1.1108Y-.8853N0210X-1.1381Y-.9136N0220X-1.1506Y-.9509N0230X-1.146Y-.99N0240X-1.1251Y-1.0234N0250X-1.0919Y-1.0446N0260X-1.0529Y-1.0495N0270X-1.0155Y-1.0373N0280X-.9869Y-1.0102N0290X-.9727Y-.9735N0300X-.9755Y-.9342N0310X-.9957Y-.9008N0320G02X-1.0874Y-.7876I-.9957J-.9008N0330X-1.1145Y-.8103I.6843J-.7876N0340G03X-.9231Y-1.023I-1.1145J-.8103N0350G02X-.8923Y-1.0033I-.4502J.6699N0360X-.9957Y-.9008I-.8923J-1.0033N0370G01X-.9227Y-.8347N0380G02X-1.0708Y-.6337I-.9227J-.8347N0390X-1.249Y-.7872I.7009J-.6337N0400G03X-.9271Y-1.149I-1.249J-.7872N0410G02X-.7069Y-1.024I-.4542J.5439N0420X-.9227Y-.8347I-.7069J-1.024N0430G01X-.8497Y-.7687N0440G02X-1.0542Y-.4491I-.8497J-.7687N0450X-1.3835Y-.7522I.7175J-.4491N0460G03X-.9203Y-1.2779I-1.3835J-.7522N0470G02X-.4721Y-1.0827I-.4474J.415N0480G01X-.3752N0490G02X-.8497Y-.7687I-.3752J-1.0827N0500G01X-.7767Y-.7027N0510G02X-1.0366Y-.1501I-.7767J-.7027N0520G01X-1.0375Y-.1436N0530G02X-1.518Y-.7037I.7342J-.1436N0540G03X-.8999Y-1.4106I-1.518J-.7037N0550G02X-.4722Y-1.1811I-.427J.2823N0560G01X.3752N0570Y-1.0827N0580X.4724N0590G02X.6742Y-1.117I0.0J.6102N0600G01X.7067Y-1.0241N0610X.8921Y-1.0035N0620G02X.9229Y-1.0232I.4197J.6894N0630G03X1.1145Y-.8103I.9229J-1.0232N0640G02X1.0874Y-.7876I-.6572J-.8103N0650X.8921Y-1.0035I1.0874J-.7876N0660G01X.7067Y-1.0241N0670G02X.9269Y-1.1492I.2343J.6688N0680G03X1.249Y-.7872I.9269J-1.1492N0690G02X1.0708Y-.6337I-.5227J-.7872N0700X.7067Y-1.0241I1.0708J-.6337N0710G01X.6742Y-1.117N0720G02X.92Y-1.2781I.2018J.5759N0730G03X1.3835Y-.7522I.92J-1.2781N0740G02X1.0542Y-.4491I-.3882J-.7522N0750X.3752Y-1.0827I1.0542J-.4491N0760G01Y-1.1811N0770X.4724N0780G02X.8995Y-1.4109I0.0J.5118N0790G03X1.518Y-.7037I.8995J-1.4109N0800G02X1.0375Y-.1436I-.2537J-.7037第六章總結(jié)與展望6.1論文總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計是配合件零件的數(shù)控工藝規(guī)程的編制、及加工模擬仿真，通過對配合件的三維設(shè)計，開始對UG7.5三維設(shè)計軟件的熟悉程度和從中學(xué)習(xí)到的東西是以前所不能比擬的，例如工程圖的設(shè)計和數(shù)控加工仿真是以前實踐比較少的部分，經(jīng)過這次課程設(shè)計，有了更加全面的運用。相對以往的課程設(shè)計，這次畢業(yè)設(shè)計是對之前繪圖基礎(chǔ)、軟件熟知運用程度的一種提升。通過配合件的數(shù)控編程及加工工藝仿真，我對機械零件的設(shè)計、工藝、數(shù)控仿真方面也有了更深的了解。雖然起初對于零件基于UG的數(shù)控仿真并不熟悉，對零件的工藝分析也有很多迷茫，期間遇到種種問題，但在指導(dǎo)老師的孜孜不倦的指導(dǎo)下，我學(xué)到了很多自己沒有發(fā)掘的知識。課余時間通過在圖書館查找資料，來讓自己不斷地學(xué)習(xí)UG7.5軟件的應(yīng)用，同時順利完成了畢業(yè)設(shè)計的課題并補充了很多專業(yè)知識。本文主要做了以下工作：1、對本課題的背景和研究意義，以及本課題不得不提及的模塊-計算機輔助設(shè)計（CAD）產(chǎn)生了興趣，通過網(wǎng)上閱讀和書本知識，也對數(shù)控加工和計算機輔助設(shè)計（CAD）的具體意義有所了解，有了這些基礎(chǔ)知識，對本課題的研究也正式開始了。2、數(shù)控編程作為本課題中一個很大的模塊，不得不去對進行了解，通過網(wǎng)上一些資料，了解了數(shù)控編程的定義、研究內(nèi)容、步驟、方法以及常用軟件。而在所有常用軟件中，結(jié)合軟件特點和自身所長，選擇了UG。3、選好軟件之后，開始結(jié)合零件圖對配合件進行工藝分析。對本零件的工藝有所了解之后，就開始了對本零件的繪制。經(jīng)過零件圖的繪制，對本零件有了更加深刻的了解，已經(jīng)明白所有加工本零件的注意部分。我開始對零件進行加工，由上表面到外輪廓到下表面到孔的順序，一步一步完成了對本零件的加工。最后，通過后處理，得出加工程序。說實話，雖然這次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)完成，但也也暴露了自己專業(yè)基礎(chǔ)知識掌握的不牢，創(chuàng)新設(shè)計理論知識不夠豐富，缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料性能的不夠了解等問題，總的來說，這次實踐是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢驗，使我知道自己的知識還很淺薄，還有很多需要提高的地方，雖然即將踏入社會，但是自己的所學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人。6.2后續(xù)展望畢業(yè)設(shè)計雖然在一個階段上取得了一些成果，但是在此過程中，自己感覺到還是有許多不足之處，針對自己的畢業(yè)設(shè)計，我人認為還有以下工作需要進一步完善。1.在數(shù)控加工中，影響加工的各個因素是至關(guān)重要的，應(yīng)該更深一步的了解各個因素的具體內(nèi)涵，以便在以后的工作和學(xué)習(xí)中運用自如。2.UG軟件加工模塊中的參數(shù)較多，因時間的關(guān)系，很多參數(shù)了解很膚淺，這些參數(shù)的物理意義非常重要，應(yīng)在今后的工作中花大力氣掌握。3.今后要更關(guān)注CAD\CAM的新發(fā)展趨勢：如：虛擬裝制造、敏捷制造、綠色制造等。參考文獻[1]韓鴻鸞榮維芝.《數(shù)控機床加工程序的編制》.北京：機械工業(yè)出版社.2002.12[2]朱煥池.《機械制造工藝學(xué)》.北京：機械工業(yè)出版社.2003.4[3]劉治映.《畢業(yè)設(shè)計（論文）寫作導(dǎo)論》.長沙：中南大學(xué)出版社.2006.6[4]徐宏海.《數(shù)控加工工藝》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2003.11[5]焦小明.《機械加工技術(shù)》.北京：機械工業(yè)出版社.2005.7[6]趙長明劉文菊.《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》.北京：高等教育出版社.2003.10.[7]龔桂義.《機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊》（第三版).高等教育出版社.2010.4[8]二代龍震工作室.Pro/ENGINEERwildfire5.0基礎(chǔ)設(shè)計.清華大學(xué)出版社,2008.[9]施平.機械工程專業(yè)英語教程.第二版.電子工業(yè)出版社.[10]薛順源.機床夾具設(shè)計.機械工業(yè)出版社，2001.[11]肖繼德，陳寧平.機床夾具設(shè)計.機械工業(yè)出版社，2002.[12]張世昌.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).天津大學(xué)出版社，2002.[13]劉建亭.機械制造基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社，2001.[14]莊萬玉，丁杰雄.制造技術(shù).國防工業(yè)出版社，2005.致謝首先感謝母校，是她給我一個難得的學(xué)習(xí)機會，讓我在即將畢業(yè)之際也學(xué)到了很多知識，經(jīng)過這幾個月的緊張的畢業(yè)設(shè)計，使我在理論和動手能力上都有了進一步的提高。其次我的畢業(yè)設(shè)計主要在李郁老師指導(dǎo)下完成的,讓我對所學(xué)的知識進行系統(tǒng)性的回顧,并根據(jù)寫作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計過程中李郁老師無微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo)，才使我的畢業(yè)設(shè)計得以順利的進展完成。在李郁導(dǎo)師幫助下我解決了很多以前解決不了的問題,在此我向您表示衷心的感謝！經(jīng)過這次設(shè)計，提高了我很多能力，比如動手能力、查閱資料的能力、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此我表示衷心的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。

另外在設(shè)計期間李郁老師幫助我收集文獻資料，理清設(shè)計思路，指導(dǎo)設(shè)計方法，提出有效的改進方案。導(dǎo)師淵博的知識、嚴(yán)謹?shù)慕田L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神都使我受益終生！最后，由衷地感謝各位老師在百忙之中對本設(shè)計論文進行審閱，提出寶貴意見，這些意見和建議都將給我極大的幫助，并有利于我以后的工作和學(xué)習(xí)。同時，也感謝我們這組設(shè)計的成員在這次設(shè)計中給予我的幫助！還有在寫論文的過程中參考了大量的參考文獻，也向給位作者表示衷心的感謝！畢業(yè)設(shè)計小結(jié)畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科四年學(xué)習(xí)的最后任務(wù)。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中我學(xué)到了很多知識。首先是自己的知識不夠全面，要把畢業(yè)設(shè)計做好就必須懂得多查閱資料多向老師同學(xué)們請教，他們給我的建議給了我很大的幫助。其次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力，克服眼高手低的毛病。就像在畢業(yè)設(shè)計過程中，剛開始自己覺得問題很簡單，但是通過自己耐心的去做才發(fā)現(xiàn)其中的問題和難點。只有慢慢的深入研究和探索才能得到解決。最后畢業(yè)設(shè)計也使我感受到了同學(xué)間互幫互助那種深厚的感情。畢業(yè)設(shè)計不僅僅是對大學(xué)所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程。在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起討論，聽聽不同的看法有利于我們更好的理解知識，掌握知識，所以在這里非常感謝幫助過我的同學(xué)朋友?？傊?，不管如何學(xué)會的也好，問懂得也罷。的確覺得困難比較多，萬事開頭難，剛剛開始不知道如何入手。通過努力終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，我還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)其實只懂了皮毛，所以我認為只有到真正會用的時候才是真正的學(xué)會了。在此要特別感謝我的指導(dǎo)老師李郁導(dǎo)師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師您給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的益處。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西卻是我在這次畢業(yè)設(shè)計中的最大收獲和財富，使我受益頗多。一篇好的論文是通過不斷修改增刪才整理出來的，在撰寫論文過程中我結(jié)合老師和同學(xué)的意見對論文不斷的修改。同時也增加了自己的很多見解，更加豐富了論文的內(nèi)容。在畢業(yè)設(shè)計過程中，我們發(fā)揚踏踏實實，實事求是，嚴(yán)謹治學(xué)，勇于探索的精神，對我以后的學(xué)習(xí)和工作必定受益終生。通過這次的設(shè)計，使我更加清楚地了解了自己，畢業(yè)設(shè)計的作用是難以用言語形容的，雖然在設(shè)計中，由于自身的能力問題，設(shè)計中有失誤之處，但我相信經(jīng)歷是最好的學(xué)習(xí)方式，隨著時間和經(jīng)歷的增多我會更加成熟起來的。由于本人的編寫能力和水平有限，在編寫過程中難免有疏忽和疏漏的地方，存在許多問題以及不妥之處，敬請老師給予批評和指正。附錄CAD零件圖1張畢業(yè)設(shè)計（論文）英文資料翻譯附錄1外文原文VisualizationofPLCProgramsusingXMLAbstract:DuetothegrowingcomplexityofPLCprogramsthereisanincreasinginterestintheapplicationofformalmethodsinthisarea.Formalmethodsallowrigidprovingofsystempropertiesinverificationandvalidation.OnewaytoapplyformalmethodsistoutilizeaformaldesignapproachinPLCprogramming.However,forexistingsoftwarethathastobeoptimized,changed,orportedtonewsystems.ThereistheneedforanapproachthatcanstartfromagivenPLCprogram.Therefore,formalizationofPLCprogramsisatopicofcurrentresearch.Thepaperoutlinesare-engineeringapproachbasedontheformalizationofPLCprograms.ThetransformationintoavendorindependentformatandthevisualizationofthestructureofPLCprogramsisidentifiedasanimportantintermediatestepinthisprocess.ItisshownhowXMLandcorrespondingtechnologiescanbeusedfortheformalizationandvisualizationofanexistingPLCprogram.I.INTRODUCTIONProgrammableLogicControllers(PLCs)areaspecialtypeofcomputersthatareusedinindustrialandsafetycriticalapplications.ThepurposeofaPLCistocontrolaparticularprocess,oracollectionofprocesses,byproducingelectricalcontrolsignalsinresponsetoelectricalprocess-relatedinputssignals.ThesystemscontrolledbyPLCsvarytremendously,withapplicationsinmanufacturing,chemicalprocesscontrol,machining,transportation,powerdistribution,andmanyotherfields.Automationapplicationscanrangeincomplexityfromasimplepaneltooperatethelightsandmotorizedwindowshadesinaconferenceroomtocompletelyautomatedmanufacturinglines.Withthewideningoftheirapplicationhorizon，PLCprogramsarebeingsubjecttoincreasedcomplexityandhighqualitydemandsespeciallyforsafety-criticalapplications.ThegrowingcomplexityoftheapplicationswithinthecomplianceoflimiteddevelopmenttimeaswellasthereusabilityofexistingsoftwareorPLCmodulesrequiresaformalapproachtobedeveloped[I].Ensuringthehighqualitydemandsrequiresverificationandvalidationproceduresaswellasanalysisandsimulationofexistingsystemstobecarriedout[2].OneoftheimportantfieldsfortheformalizationofPLCprogramsthathavebeengrowingupinrecenttimeisReverse-engineering[3].ReverseEngineeringisaprocessofevaluatingsomethingtounderstandhowitworksinordertoduplicateorenhanceit.WhilethereuseofPLCcodesisbeingestablishedasatoolforcombatingthecomplexityofPLCprograms,ReverseEngineeringissupposedtoreceiveincreasedimportanceinthecomingyearsespeciallyifexitinghardwarehastobereplacedbynewhardwarewithdifferentprogrammingenvironmentsVisualizationofexistingPLCprogramsisanimportantintermediatestepofReverseEngineering.ThepaperprovidesanapproachtowardsthevisualizationofPLCprogramsusingXMLwhichisanimportantapproachfortheorientationandbetterunderstandingforengineersworkingwithPLCprograms.Thepaperisstructuredasfollows.First,ashortintroductiontoPLCsandthecorrespondingprogrammingtechniquesaccordingtotheIEC61131-3standardisgiven.InSectionⅢanapproachforRe-engineeringbasedonformalizationofPLCprogramsisintroduced.ThetransformationofthePLCcodeintoavendorindependentformatisidentifiedasanimportantfirststepinthisprocess.XMLandcorrespondingtechnologiessuchasXSLandXSLTthatcanbeusedinthistransformationarepresentedinSectionIV.SectionVpresentstheapplicationofXMLforthevisualizationofPLCprogramsandillustratestheapproachwithanexample.ThefinalSectionsummarizestheresultsandgivesanoutlookonfutureworkinthisongoingproject.ⅡPLCANDIEC61131Sinceitsinceptionintheearly‘70sthePLCreceivedincreasingattentionduetoitssuccessinfulfillingtheobjectiveofreplacinghard-wiredcontrolequipmentsatmachines.Eventuallyitgrewupasadistinctfieldofapplication,researchanddevelopment,mainlyforControlEngineering.IEC61131isthefirstrealendeavourtostandardizePLCprogramminglanguagesforindustrialautomation.InI993theInternationalElectrotechnicalCommission[4]publishedtheIEC61131IntemationalStandardforProgrammableControllers.BeforethestandardizationPLCprogramminglanguageswerebeingdevelopedasproprietaryprogramminglanguagesusabletoPLCsofaspecialvendor.Butinordertoenhancecompatibility,opennessandinteroperabilityamongdifferentproductsaswellastopromotethedevelopmentoftoolsandmethodologieswithrespecttoafixedsetofnotationstheIEC61131standardevolved.Thethirdpartofthisstandarddefinesasuitoffiveprogramminglanguages:InstructionList(IL)isalow-leveltextuallanguagewithastructuresimilartoassembler.OriginatedinEuropeILisconsideredtobethePLClanguageinwhichallotherIEC61131-3languagescanbetranslated.LadderDiagram(LO)isagraphicallanguagethathasitsrootsintheUSA.LDsconformtoaprogrammingstyleborrowedfromelectronicandelectricalcircuitsforimplementingcontrollogics.StructuredText(STJ)isaverypowerfulhigh-levellanguage.STborrowsitssyntaxfromPascal,augmentingitwithsomefeaturesfromAda.STcontainsalltheessentialelementsofamodemprogramminglanguage.FunctionBlockDiagram(FBD)isagraphicallanguageanditisverycommontotheprocessindustry.Inthislanguagecontrollersaremodelledassignalanddataflowsthroughfunctionblocks.FBDtransformstextualprogrammingintoconnectingfunctionblocksandthusimprovesmodularityandsoftwarereuse.SequentialFunctionChart(SFC)isagraphicallanguage.SFCelementsaredefinedforstructuringtheorganizationofprogrammablecontrollerprograms.OneproblemwithIEC61131-3isthatthereisnostandardizedformatfortheprojectinformationinaPLCprogrammingtool.Atthemomentthereareonlyvendorspecificformats.Thisisalsoonereasonfortherestrictionofformalizationapproachestosingleprogramsoralgorithms.However,recentlythePLCusers’organizationPLCopen(see)startedaTechnicalCommitteetodefineanXMLbasedformatforprojectsaccordingtoIEC61131-3.ThisnewformatwilleasetheaccessofformalizationtoolstoallrelevantinformationofaPLCproject.Ⅲ.RE-ENGINEERINGAPPROACHThepresentedapproachtowardsre-engineering(cf.Fig.1)isbasedupontheconceptionthatXMLcanbeusedasamediuminwhichPLCcodeswillbetransformed.Thistransformationofferstheadvantageofobtainingavendorindependentspecificationcode.(EvenifthePLCopensucceedsindefiningastandardizedformatforPLCapplications,therewillremainalotofexistingprogramsthatdonotconformtothisstandard.)Basedonthiscodeastep-wisetransformationtoaformalmodel(automata)isplanned.Thismodelcanthenbeusedforanalysis,simulation,formalverificationandvalidation,andfinallyforthere-implementationoftheoptimizedalgorithmonthesameoranotherPLC.Sincere-engineeringofcompleteprogramswill,inmostcases,beonlyasemi-automaticprocess,intermediatevisualizationofthecodeisanimportantpoint.Atdifferentstagesoftheprocessdifferentaspectsofthecodeand/orformalmodelhavetobevisualizedinawaythatadesignercanguidethefurtherwork.XMLwithitspowerfulvisualizationandtransformationtoolsisanidealtoolforsolvingthistask.IV.XMLASATOOLFORVISUALIZATIONXML(extensibleMarkupLanguage)isasimpleandflexiblemeta-language,i.e，alanguagefordescribingotherlanguages.TailoredbytheWorldWideWebConsortium(W3C)asadialectofSGML[S],XMLremovestwoconstraintswhichwereholdingbackWebdevelopments[6].Thedependenceonasingle,inflexibledocumenttype(HTML)whichwasbeingmuchabusedfortasksitwasneverdesignedforononeside;andthecomplexityoffullSGML,whosesyntaxallowsmanypowerfulbuthard-to-programoptionsontheotherside.WhileHTMLdescribeshowdatashouldbepresented,XMLdescribesthedataitself.Anumberofindustriesandscientificdisciplines-medicalrecordsandnewspaperpublishingamongthem-arealreadyusingXMLtoexchangeinformationacrossplatformsandapplications.XMLcanbetailoredtodescribevirtuallyanykindofinformationinaformthattherecipientoftheinformationcanuseinavarietyofways.Itisspecificallydesignedtosupportinformationexchangebetweensystemsthatusefundamentallydifferentformsofdatarepresentation,asforexamplebetweenCADandschedulingapplications.UsingXMLwithitspowerfulparsersandinherentrobustnessintermsofsyntacticandsemanticgrammarismoreadvantageousthantheconventionalmethodofusingalexicalanalyzerandavalidatingparser(cf.Fig.2,[7]).Theconventionalmethodofanalysisofprogramcoderequiresascanner(lexicalanalyser)whichgeneratesasetofterminalsymbols(tokens)followedbyaparserthatchecksthegrammaticalstructureofthecodeandgeneratesanobjectnet.Intheobjectnettheinternalstructureoftheprogramisrepresentedbyidentifiedobjectsandtherelationsbetweenthem.Boththescannerandtheparsertobeusedinthismethodaredocumentorientedwhichimpliesthatanalysisofdifferenttypesofdocumentsrequiresrewritingthegeneratedcodeforthescannerandtheparser.Anexampleofanapplicationofthismethodcanbefoundin[8].ThemostpromisingaspectofusingXMLinsteadisthatXMLanditscomplementaryapplicationsfortransformationsarestandardizedsoastoprovidemaximumflexibilitytoitsuser.TheXMLbasedmethodisadvantageous,sincethelexicalspecificationisaninvariantcomponentofXML;thereforethewell-formednessisindependentfromtherespectiveindividualapplication.Hence,anXML-Parseralsocantransferwell-shapedXMLdocumentsinanabstractrepresentationcalledDocumentObjectModel(DOM)withoutusingagrammar.DOMisanapplicationprogramminginterface(APII)forvalidHTMLandwell-formedXMLdocuments.Itdefinesthelo