实现NC车削自动加工的首要环节是将外界加工零件的图纸信息以系统内部独有的数据结构形式转化 为系统信息,此信息将在整个系统中以文件的形式传递。本模块通过人机对话的方式,以零件图和 毛坯图为依据,在计算机上建立几何信息数据和工艺信息数据,将零件图或毛坯图上的所有数据通 过此系统转化为系统内所要求的数据,这种数据以数组的形式存储,并对应于不同的图素,每个图 素都有其特定的数组结构;同时,还要建立起各种图素间的拓扑关系,和各种图素间的交点,而且,最后得到的信息文件由几何信息和工艺信息两部分组成,最终实现真正的无图纸加工<1> 。1 设计构思及程序实现对于现实世界中的物体,从人们的想象出发,到完成它的计算机内部表示 的这一过程称之为建模。由于对客观事物的描述方法、存储内容、存储结构的不同而有不同的建模 方法和不同的产品数据模型。目前主要的建模方法有几何建模和特征建模两种。特征建模技术被誉 为CAD/CAM发展的新里程碑,它的出现和发展为解决CAD/CAPP/CAM集成提供了 新的理论基础和方法。特征是一种综合概念,它作为“产品开发过程中各种信息的载体”,除了包 含零件的几何拓扑信息外,还包含了设计制造等过程所需要的一些非几何信息,如材料信息、尺寸、形状公差信息、热处理及表面粗糙度信息和刀具信息等。因此特征包含丰富收稿日期:20 0 40 10 5作者简介:孟凡东( 1979) ,男,黑龙江绥棱人,硕士的工程语义,它是在更高层次上对几何形体上的凹腔、孔、槽等的集成描述<2 > 。1 .1 模型设计基于信息输入模块的特点及其应达到的要求,信息输入中的数据主要是完成从图纸信 息到计算机内部信息的转化并且要方便后续加工模块对此部分数据的处理,因此此部分数据不仅要 包含几何信息而且要有必要的加工信息,所以就只能采用特征建模的方法进行建模。另外车床上加 工的零件都是轴类回转型零件,这样我们就可以将零件看成是由一系列的特征按一定的顺序彼此衔接组成的<3><4> 。将零件看成各种基本特征组成(如端面、圆柱面、曲面、螺纹、倒角、槽等) ,对应于不同特征建立起它本身的数据关系,通过用户输入和分析与其他特征的关系来确定此特征的 形状信息和位置信息。下面通过对圆柱特征的输入来说明信息输入中特征信息的确定。在二维图形 系统中一个圆柱面的确定需要给出圆柱的直径和起始点终止点坐标才能确定它的形状和位置。在本 系统中考虑尽量减少人机交互输入,当用户点击圆柱输入时只需输入圆柱直径一项,而起始点坐标 可由计算此圆柱与前一特征的交点来求得,终点坐标由接着此圆柱输入的下一个特征与圆柱的交点 来确定。这样在准确输入特征形状信息和位置信息的基础上尽量减少了人机交互次数,方便了用户的使用。1.2 程序实现在输入图素的过程中,记录下相应的点,以及图素的数据。PPON表中的面号是按 顺序存储的。Rela表也是按顺序存储的。所以PPON表中的数据与Rela中的数据一一对 应。即PPON中的面号nNum对应与Rela表中的顺序号。而Rela中所存的是特征值n Attrib和该特征图素所指向的指针p。这样就把这一系列的表组合了起来。整个程序都是围 绕存储、读取各种表展开的。图1所示为程序中各特征的简单结构图。图1 简单数据结构 在 建立表的时候,我们选用的Array类做为基类。Array数组是一个静态数组,其优点是数 据按顺序存取。并且可以在指定的数列上修该数据。这便于我们对数据进行操作。可以说Arra y类能够很好的体现我们对操作数组的要求。2 软件测试及数据存储NC车削模拟仿真系统的几 何信息输入模块的测试,主要包括以下二个部分:第一部分在绘图区域显示出所画的图形,并能完成各特征的求交运算;第二部分建立数据文件并保存图形的数据。2.1 显示图形、各图素求交功能的测试首先运行本软件来绘制一个零件图,如图2所示:图2 测 试界面 从上图可以看出,本软件能够完成圆柱面、端面、锥面、螺纹面、圆弧面的图形输入, 并进行倒角、倒圆、开空刀槽,也能够正确处理各图素间的求交运算。经测试,能够完成该部分的基本功能。2.2 建立数据文件并保存图形数据功能的测试上图中共绘制了两个端面,两个圆柱面,一个锥面, 一个螺纹面一个曲面,另外对螺纹面与端面的交点进行倒角,对曲面与临近的两个圆柱面的两个交点进行倒圆,倒角算在锥面数组中,倒圆算在曲面数组中,所以该图形中共有10个点,1 0个面(由于数据繁多,在此不详述)。根据输入的数据和保存数据的对比,我们可以发现本系统信 息输入部分能够正确将图纸信息转化为图形数据信息并能满足后续模块的需要,达到了信息输入的功能要求。3 结束语此方法是作者在分析总结多种CAD-CAM软件的基础上摸索出的一种新的图形信息输入数据处理的方法。而且此方法成功应用于作者 所开发的NC自动编程系统中,实践证明用此方法实现的信息输入过程简单,操作方便,易于上手 ,而且数据在整个系统中都可以很好的进行传递,为后续系统的开发提供了完备的数据基础NC车削自动编程系统中信息输入建模方法的研究@孟凡东$沈阳第一机床厂!辽宁沈阳110025
@杨者青$沈阳航空工业学院!辽宁沈阳11034NC数控车床;;信息输入;;数据存储信息输入是数控车床自动编程系统的第一个环节 ,提出信息输入建模方法的研究 ,旨在解决NC本削自动加工所需数据的输入 ,存储和快建传递的问题。利用VISUALC ++6 .0语言中的模板数组类 ,实现零件、毛坯数据信息的输入 ,完成各种具体算法的实现 ,并将输入和计算所得的零件、毛坯的数据信息保存于计算机内部 ,以实现数据的传递<1>李兵华.NC数控车床辅助编程系统的开发
.CAD/CAM与制造业信息化.2002
<2>闫崇京,黄翔.零件信息模型的研究与应用.机械设计与制造工程.2002
<3>魏志强,施平.回转类零件的特征信息建模技术.哈尔滨工业大学学报.1997
<4>杨国哲,葛研军,王宛山.虚拟机床的建模研究.机械设计与制造.2002控车床;;信息输入;;数据存储信息输入是数控车床自动编程系统的第一个环节 ,提出信息输入建模方法的研究 ,旨在解决NC本削自动加工所需数据的输入 ,存储和快建传递的问题。利用VISUALC ++6 .0语言中的模板数组类 ,实现零件、毛坯数据信息的输入 ,完成各种具体算法的实现 ,并将输入和计算所得的零件、毛坯的数据信息保存于计算机内部 ,以实现数据的传递<1>李兵华.NC数控车床辅助编程系统的开发.CAD/CAM与制造业信息化.2002
<2>闫崇京,黄翔.零件信息模型的研究与应用.机械设计与制造工程.2002
<3>魏志强,施平.回转类零件的特征信息建模技术.哈尔滨工业大学学报.1997
<4>杨国哲,葛研军,王宛山.虚拟机床的建模研究.机械设计与制造.2002
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