cadcam集成的双刀车削数控编程系统的开发毕业论文(编辑修改稿)

cadcam集成的双刀车削数控编程系统的开发毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

是以加工工步为单元采用人机交互方式进行，工步是加工过程数据存取的基本单元，每个工步数据由刀具运动轨迹数据和切削工艺数据两个部分构成。 工艺规划过程中，以鼠标和键盘作为人机交互工具，切换于 CAD 图形窗口和工艺交互窗口之间。 用鼠标 在 CAD图形窗口中拾取零件轮廓获取几何数据，用鼠标和键盘在工艺交互窗口中进行信息输入。 工艺过程规划的输出是加工规划图形文件和加工过程规划CAPP 数据文件。 刀具轨迹的自动生成 黄河科技学院毕业论文 7 刀具轨迹生成是复杂形状零件数控加工中最重要同时也是研究最为广泛深入的内容，能否生成正确的刀具轨迹直接决定了加工的可能性、质量和效率。 刀具轨迹生成的目标是使生成的刀具轨迹满足无干涉、无碰撞、轨迹光滑、切削负荷均衡等要求。 刀具轨迹生成还应满足通用性好、稳定性好、编程效率高、代码量小等条件。 求出的刀位轨迹通常因为下列原因还要作 适当的编辑：①刀具轨迹不只是零件轮廓本身，往往需要对加工表面进行一定的延伸，并构造一些辅助线 (面 )，这时生成的刀具轨迹一般都超出了加工表面范围，需要进行适当的裁剪和编辑：②建模时所使用的原始数据在不少情况下使生成的零件模型并不很光顺，这时生成的刀具轨迹可能在某些刀位点处有异常现象，例如，刀具轨迹突然出现一个尖点或不连续等现象。 需要对个别刀位点进行修改。 无论是上述何种情况，刀位轨迹编辑均应使编辑后的刀位点严格控制在加工精度要求范围内。 前置处理和后置处理 前置处理的输入是 CAPP 数据文件 (包含工艺 信息和轮廓信息 )，其主要功能是将几何信息和工艺信息进行整合，产生刀位文件 (包含工艺信息和轨迹信息 )。 粗车时要做分刀处理，计算每刀的刀具运动轨迹。 根据加工要求，被 加工 元素段的切削速度和进给速度能够单独设定，也就是说每个元素段的切削速度和进给速度可以不同。 另外，根据切削速度和进给速度以及加工元素段的长度来求出加工时间，以便对工艺规划作工时分析和工艺优化。 后置处理是把前置处理的输出信息转换为数控程序代码，然后写入文件。 后置处理是数控编程的重要内容之一。 它将通用前置模块生成的刀位数据转换成适合于具体机床的 NC 程序。 R 机床的 NC程序结构仿效了通用 C语言程序结构，如子程序、分支、跳转、循环等，程序指令也非常丰富，如算术运算、三角函数运算、参数赋值、逻辑运算等。 充分利用编程技巧，使程序结构紧凑、程序量小，可读性好。 刀具运动轨迹模拟 数控机床由 NC 程序控制其加工过程， NC 程序的校验是必需的。 由计算机生成的 NC黄河科技学院毕业论文 8 程序直接用于机床加工仍较困难，主要原因有：①零件轮廓形状的复杂多变，不一定能够完全正确地计算出刀位数据；②加工工艺规划不合理可能会导致干涉发生；③切削参数选择不合理可能会引起机床过负荷；④由刀位数据生 成 NC 代码时，可能有编码错误。 NC程序的错误后果是严重的，轻则损坏刀具、报废工件，重则损坏机床乃至人身事故。 因此，要对 NC 程序进行多次校验，进行必要的修改和完善。 NC 程序的常用检验方法有： (1)在正式加工之前在机床上空运行，这样只能对机床运动是否正确及有无干涉碰撞做粗略的估计，若采用实物试切的方法，则可对加工过程及加工结果作出较准确的判断。 但试切成本高，占用机床时间长。 (2)在计算机上利用三维图形技术对数控加工过程进行模拟仿真，可以快速、有效地对NC程序的正确性进行较准确的评估，并可根据仿真结果对程序 进行修改，从而避免反复的试切过程，降低了材料能源消耗和生产成本，提高了生产效率。 所以，数控加工过程仿真是对 NC 程序进行校验的有效方法。 仿真能否达到预期效果，仿真模型是关键。 换言之，仿真模型若不能真实地描述实际系统，仿真结果的可信度就打了折扣。 建立准确仿真模型是系统仿真工作的基础。 在双刀切削加工过程中，每一个时刻每个刀架的位置(以及相对位置 )由 NC 程序确定，因此仿真程序应能够使每个仿真单元在每一时刻尽可能地接近其指令位置。 这对计算机硬件有较高的要求，对于仿真程序设计中的时间分割算法也提出了相应的要求。 加工过程分析 加工过程分析是根据 NC程序所包含的信息，对加工时间进行统计分析，生成双刀加工时间直方图。 利用该图对 NC 程序所描述的加工过程、工艺数据和左右刀架的匹配关系，以及加工时间利用率进行分析、评价和优化，力求无干涉时，单件工时最短。 黄河科技学院毕业论文 9 第三 章 双刀车削数控系统的开发平台 AUTOCAD 简介 AutoCAD 是 AutoDesk 公司推出的通用绘图软件，它具有最广大的用户群。 AutoCAD软件开放性好，向用户提供了包括 0bjectARX(Object AutoCAD RuntimeeXtension)在内的多种开发工具，用以定制和开发 AutoCAD 及其应用程序。 与其他 CAD 软件如 Pro／ E，CATIA 相比， AutoCAD 软件价格便宜，是众多中小企业的常用软件，而且在二维工程图方面， AutoCAD 软件优势更加明显。 AutoCAD 在机械、电子、建筑、服装等行业得到广泛的应用。 AutoCAD 所提供给我们的只是一般的通用的 CAD 功能，如造型、绘图、编辑、注释等。 如果不使用 AutoCAD 的开发工具，要想完成某一具体项目的设计，如设计一台活塞式发动机，则需要根据发动机的功率先手工计算出活塞的直径 ，然后调用 AutoCAD 的绘图命令，一笔一笔地绘出发动机的图形。 在设计完成之后，要更改发动机的功率，则需要完全重复上述全部内容。 如果使用 AutoCAD 的开发工具，则我们可以将上述的计算和绘图过程通过高级语言编制相应的程序，在需要设计时，调用一个命令便可运行该程序，上述计算与设计绘图过程自动完成。 显而易见，这不仅大大提高了设计效率，而且，通过开发系统可定制出某些专业化的模块，甚至大型设计软件。 本项目组在 AutoCAD 2020 平台上开发出双刀架车削中心交互式自动编程系统，将 AutoCAD 延伸到 CAM 领域，实 现 CAD／ CAM 集成。 开发工具 0bjectARX ObjectARX 是在 AutoCAD R1 3 使用的 ARX(AutoCAD Run． timeeXtention)的基础上发展起来的第二代面向对象的 c++编程环境。 它包含一组动态链接库 (DLL)，这些库与AutoCAD 在同～地址空间内运行，直接利用 AutoCAD 的核心数据库结构和代码。 库中包含一组通用工具，利用这些工具可以充分利用 AutoCAD 的开放结构，直接访问 AutoCAD的数据库结构、图形系统，以及几何造型核心，以便能够在运行期间实时扩展 AutoCAD的功能，建立与 AutoCAD 本身的固有命令操作方式相同的新命令。 ObjectARX 程序的本质是 Windows DLL 程序。 AutoCAD 本身是一个典型的 Windows 程序， ObjectARX 程序与黄河科技学院毕业论文 10 AutoCAD、 Windows 之间采用 Windows 消息传递机制直接通信。 它以 C++语言为基本开发语言，具有 OOP(Object Oriented Program)技术的许多特点，如数据封装、继承、多态性等。 ObjectARX 支持 MFC，也就是说，能够利用 MFC 编写功能强大、具有 Windows 风格的用户图 形界面程序。 objectARX 还可实现许多其他功能，如支持多文档界面，创建自定义类，与其他编程环境进行交互等。 ObjectARX 主要包括 5个类库 (AcUi， AcEd， AcDb， AcGi， AcGe)和一个与 ADS 兼容的全局函数库 ADSRX，这个函数库是～个标准的 c 函数库。 从功能上讲，可包含几乎上述5个类库的全部功能，但它并不能代替 ObjectARX 类库。 在很多需要开发更基本的、底层应用程序时，必须使用 ObjectARX 类库来实现。 在实际的应用程序开发过程中，可根据自己的经验来决定是使用 ObjectARX 类库 还。