基于AutoCAD平台数控铣削仿真模块的开发0智能卡系统

基于AutoCAD平台数控铣削仿真模块的开发

基于AutoCAD平台数控铣削仿真模块的开发 2011年12月09日 来源： 摘要：针对XK714 铣削系统，以及AutoCAD 二次开发工具ObjectARX，介绍了一种数控铣削过程计算机模拟的实现方法，采用面向对象的程序设计方法，对刀具轨迹动态模拟技术进行了分析，在数控自动编程的基础上，详细介绍了数控铣削仿真模块的实现方法，实现了可视化图形交互式数控铣削的模拟. 关键词：铣削模拟；数控加工；面向对象的程序设计；刀具轨迹

数控铣床的应用越来越广泛，数控加工的整个过程是通过NC 加工程序来控制的. 无论是手工编程还是自动编程所得到的程序都会存在一定的错误，传统方法采用试切法来验证程序是否正确，即用木模、蜡模或塑料模试切以进行检验. 而在计算机环境下，利用数控模拟方法进行数控程序的正确性检验是一种新的方法. 通过对零件加工过程的模拟，可以检查数控代码的正确性，还可以检查加工过程中刀具与工件、机床及夹具之间是否有干涉现象. 加工过程模拟可以比较真实地反映出实际的切削加工过程. 在计算机屏幕上以可视化图形方式模拟NC 加工过程，查出程序中的错误并加以修改，可以节省大量费用和时间. 所以，采用NC 图形的刀具轨迹模拟，可以提高编程效率.

本模拟系统为本人开发的NCCODE 数控自动编程系统的一部分，在XK714 数控铣床的实际应用中，证明了它的有效性和正确性.

1 开发平台及工具

本系统在PC 机上运行，选用当今流行的Windows 98 或Windows XP 作为软件的开发和运行的操作系统. 以Auto-CAD 2000 为平台，采用面向Microsoft 公司的通用软件开发平台Visual C + + 的开发工具ObjectARX，该工具支持可视化编程和面向对象技术，是基于MFC 开发的Windows 应用程序.

2 数控铣削模拟系统的结构及流程

数控程序加工模拟系统是CAD/ CAM 集成系统中一个重要组成部分，开发的CAD/ CAM 集成系统CCODE 中，首先根据零件轮廓的图形实体直接生成数控加工代码，然后通过该模拟系统进行模拟检验. 模拟有二维动画显示模拟和三维实体几何模拟. 本系统采用二维动画显示模拟，其结构如图1 所示，开发流程如图2 所示. 这种模拟的特点是二维的，与二维视图的工件图纸一样，比较简单方便，由于二维动画显示比较易行，因此应用广泛. 在求算平面刀位轨迹、优化刀具运动轨迹时比较有效；对于一些三维模拟分解为二维模拟来解决也是有意义的.

3 刀具轨迹模拟数据的获取及实现

为了实现由AutoCAD 二维图形中描述零件轮廓图形，实体的刀具轨迹模拟必须获取刀具轨迹的信息，刀具轨迹信息由AutoCAD 图形数据库中描述零件轮廓的图形实体获取. 在NCCODE数控自动编程系统中，把零件轮廓的图形实体连接成一条多段线（可封闭也可不封闭）. 多段线是AutoCAD 中特殊的图形实体，它是由一系列首尾相连的直线和圆弧组成，在图形数据库中以顶点（即相连点）子实体的形式保存信息. 与位置、形状有关的重要信息有两个：一是顶点（Vertex）坐标数值，保存在10 组码中；二是顶点凸度（Bulge），保存在42 组码中. 多段线的起点即就是刀具的起点，加工过程中所需的终点坐标均可由多段线各顶点的数据确定，根据这些数据即可生成数控加工代码. 同样，根据这些数据可以模拟刀具轨迹.

3.1 直线部分的数据

鉴于直线线段是多段线组成部分，但在实体多段线内，子实体不是线段，而是顶点，而且多段线的直线顶点只保存了直线起点标志，终点坐标则都保存在下一个顶点中. 利用ObjectARX 函数可以很方便地知道多段线各顶点的坐标值和凸度值，这样就得到了零件轮廓线上直线的起点、终点坐标等几何信息.

AutoCAD 中约定：凸度为0 是直线的顶点. 具体方法如下：

i（f bulge = = 0）/ / 判断是否直线｛ads name e0，e1；acdbGetAdsName（e0，vertexObjId）；struct resbuf *ed，*cb；/ / 定义结果缓冲区链表指针acdbEntNex（t e0，e1）；i（f（ed = acdbEntGe（t e1））！ = NULL）｛fo（r cb = ed；cb！ = NULL；cb = cb - > rbnext）i（f cb - > restype = = 10）｛P［2 Y］= 2*（cb - > resval. rpoin［t Y］- p［t Y］）P［2 Y］= cb - > resval. rpoin［t X］- p［t X］/ / 直线的第二顶点的数据信息numb + + ；｝acutRelRb

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