NC数控车床辅助编程系统的开发.pdf

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1、CAM与数控加工CAM&CNCNC数控车床辅助编程系统的开发湖南株洲南方雅马哈减震器有限公司李兵华本文结合AutoCAD或CAXA电子图板等常用加工代码绘制图形时有以下基本要求的计算机绘图软件用VisualBasic开发了NC数(1)数控加工程序的坐标系原点与绘图软件的世控车床辅助编程系统在绘图软件中绘制刀具的走界坐标系原点重合刀路线代替手工编程的坐标点计算再用本系统(2)G00指令对应的快速走刀路线在绘图软件中接受绘图软件输出的DXF格式文件自动生成数控用黄色直线表示G01G02G03等切削走刀路线加工G代码和坐标值数据提高了编程效率在绘图软件中绘制为非黄色直线或圆弧一绘图阶段工作内容(

2、3)退刀终点与走刀起点不能重合重合时本系首先用AutoCAD或CAXA电子图板等绘图软统可能产生走刀方向识别错误件绘制零件设计图(如图1所示)再根据设计图绘(4)每个刀具走刀起点处在绘图软件中用制各刀具的起点和走刀路线(如图2所示)POINT(画点)命令绘制一点本系统会将此点作为走刀起点处理(5)构成走刀路线的图形元素只能为POINT点LINE直线ARC圆弧其他元素如BLOCK块POLYLINE多义线CIRCLE圆等被忽略走刀路线图绘制完成后保存文件并输出为DXF图形交换格式文件二功能与结构1DXF图形交换文件的结构分析DXF图形交换文件(AutoCAD2000)由表题段图1示例加工零件设

3、计图类段表段块段实体段对象段缩略图段组成直线圆弧等实体信息都在实体段中因此只需提取实体段中的数据DXF文件中数据分为2行1组第1行为组代码表示此组的数据类型及含义第2行为组数据值下面给出实体段中直线圆弧和点的组代码组值说明0SECTION段标志2ENTITIES实体段开始0图2示例加工零件走刀路线图ARC定义圆弧为了使本系统能识别走刀路线并自动生成数控5实体编号55CAM与数控加工CAM&CNC6476100实体类标志100实体类标志AcDbEntityAcDbEntity8层名8层名006线型名6线型名ByLayerContinuous62颜色62颜色256256100实体类标志100实

4、体类标志AcDbCircleAcDbPoint10圆心X坐标10点X坐标-38.00000030.00000020点Y坐标20圆心Y坐标70.00000053.75128930点Z坐标30圆心Z坐标0.00.000000040半径值ENDSEC实体段结束4.000000100实体类标志2.系统功能AcDbArc输入绘图软件产生的DXF文件经一系列的数50圆弧起始角据处理自动生成NC数控加工程序代码还可以180.000000根据用户输入的要求进行以下的选项切换并重新51圆弧终止角210.000000生成数控加工程序代码0(1)直径值半径值编程切换LINE定义直线(2)绝对值相对值编程切换5实

5、体编号(3)圆弧半径R编程圆心IK值编程切换65100实体类标志(4)坐标值输出精度可在小数点后05位选择AcDbEntity(5)快速慢速动态显示模拟走刀路线8层名3.系统结构及流程0如表1和图3所示本系统分为三个处理模块6线型名ByLayer表1系统结构及流程62颜色256100实体类标志AcDbLine10起点X坐标-12.00000020起点Y坐标30.00000030起点Z坐标0.00000011终点X坐标-29.59940321终点Y坐标34.71574631终点Z坐标0.0000000POINT定义点5实体编号56CAM与数控加工CAM&CNC圆弧的绘图方向始终是逆时针和走刀

6、方向相同时作为逆时针圆弧插补G03处理和走刀方向相反时将圆弧起点终点交换作为顺时针圆弧插补G02处理将经过排序等处理的实体数据保存为后置处理临时文件(3)NC加工代码生成模块读入中间处理模块生成的后置处理临时文件按照用户输入的坐标值输出精度直径值半径值编程绝对值相对值编程圆弧半径R编程等要求变换坐标数据再根据机床控制系统NC加工代码格式(本系统目前为FANUC车床控制系统稍作修改即可支持其他数控系统)生成格式化的NC加工代码删除中间处理临时文件和后置处理临时文件处理完数据后输出到动态模拟显示模块用于动态显示每把刀具的走刀路线以利于用户及时发现绘图错误三后期处理以系统自动生成的数控加工程序代

7、码为基础根据车床的实际情况添加主轴控制指令换刀指令进给量指令开关切削油等辅助功能代码后一个完整的数控加工程序就编制完成了图3中间处理阶段程序流程图示例加工零件(图1图2)经本系统处理后自动(1)输入处理模块提取DXF文件实体段组代生成的数控加工程序代码如下码和组值将实体数据保存为中间处理临时文件N1并提取点的坐标数据存入走刀起点数组ST(N),每G00X140.0Z30.0个点看作是一把加工刀具的走刀起始位置N为走X60