1 引言
數控加工廣泛應用于產品制造領域,數控仿真也得到了廣泛應用,相對于傳統的NC程序檢驗方法,數控加工仿真更加安全、有效。它根據實際數控機床切削加工過程,實現了系統的可視化建模仿真,形象、逼真地模擬切削加工的全過程,直觀地顯示切削過程中可能遇到的問題,并通過反復修改、測試,最終完成數控程序的編寫與數控機床的調試。而數控切削仿真加工數學模型的構建成為系統實現仿真功能的關鍵和基礎。
2 車削仿真加工模型的構建
仿真系統的車削加工模型由工件(毛坯)安裝,卡盤、頂尖裝夾,刀具裝夾,刀具車削等模型構成,它們的數學模型結構如圖1所示。
車削加工模型的數據結構是建立在VB的PictureBox控件Pic之中,以Pic(1eft,top)作為第一坐標系(x1,z1)的坐標原點(0,0);系統加工環境建立在PictureBox控件Picture2中,以Picture2(1eft,top)作為第二坐標系(Xl,易)的坐標原點(0,0),第二坐標系原點位于第一坐標系坐標(1200,3400—504D/2)處,它是一動點,這樣可以保持工件模型的軸心線始終穿過第一坐標系坐標點(1200,3400),從而固定工件模型的裝夾與加工位置。工件模型建立在Picture4中,其坐標(1eft,t叩)與Picture2(1eft,top)一致,有利于工件、刀架、卡盤、刀具等相互關聯的模型數據結構的建立。
3 工件毛坯建模
系統坐標值以vB默認的twip緹作為度量單位,每英寸為1440twip,因此每緹約為0.0176mm。為了便于計算和測量,本系統中的坐標和最小移動單位均設定為每緹0.02mm,建立坐標值單位(毫米)與VB單位(緹)之間的換算(1mm=ltwip×50)。
工件毛坯模型的數據結構:Left=L+50,T0p=D450,其中L為工件長度,D為工件直徑。由于每堤為0.02mm,因此T件的I,Pff值為I,+50 twip,T0p值為D450 twip。
工件毛坯數據模塊主要是完成毛坯的外形、尺寸、材料等參數的選擇與設定,其交互界面如圖2所示。
(1)工件模型尺寸參數是以仿真系統的主窗體MDIForm 1.Picture 的(Left,Top)為坐標原點(0,0)來設定的,工件的直徑參數:MDIForml.Picture.Height=Val(Text2.Text)850(mm);毛坯的長度參數:MDIForm1.Pictu re.width=Val(Text4.Text)術50:
注:MDIForm1.Picture為顯示工件毛坯大小的Picture控件;Text2.Text為輸入直徑尺寸文本的Text控件;Text4.Text為輸入長度尺寸文本的Text控件。
(2)工件材料模塊是利用ComboBox控件的“st屬性來實現下拉菜單式的材料材質選取功能。
(3)軸類和孔類工件的選擇是利用if語句來判斷和實現Picturel和Picture4的Height、width屬性賦值,從而建立軸(孔)類工件毛坯模型。6 仿真車削建模
4 結語
本文通過對仿真數控加工關鍵技術的研究,根據車削加工工件的幾何外形和成形特點,提出了一種簡易的仿真加工場景快速幾何建模的方法。利用這種方法在vB6.0平臺上建立了數控仿真車削加工場景的幾何模型。實踐表明該方法可快速建立仿真加工的場景,且仿真加工系統具有較好的真實感、較逼真的動畫仿真以及良好的獨立性。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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