浅谈数控编程中加工轨迹的确定及算法实现

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/5浅谈数控编程中加工轨迹的确定及算法实现摘要对数控编程中的轮廓加工轨迹生成方法及原理进行了介绍，在此基础上对加工轨迹的生成算法进行了详细说明，重点对二维轮廓中交点相切的相邻直线或圆弧，以及相邻互不相切的直线或圆弧间的等距机制和补偿算法进行了研究，其结果对数控程序的开发及准确代码的生成都有着重要的意义。关键词数控编程；加工轮廓；刀具轨迹；算法数控编程是随着数控机床的诞生而发展起来的一门技术，随着生产的要求而不断的发展完善。数控编程技术经过手工编程，基于语言的计算机自动编程和基于图形的自动编程三个阶段，现在数控技术的发展正处于第三阶段，即利用CAD软件的图形编辑功能将零件的几何图形绘制到计算机上，形成零件的图形文件，然后调用数控编程模块，采用人机交互的方式在计算机屏幕上指定被加工的部位，再输入相应的加工参数，计算机便可自动进行必要的数字处理并编制出数控加工程序，同时在计算机屏幕上动态地显示出刀具的加工轨迹。基于图形的自动化编程得到了越来精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/5越广泛的应用。数控编程的一大基本功能，是根据用户输入的零件参数自动输出数控代码。一般情况下，用户输入的零件参数是零件的设计参数，而数控代码的编制则是以加工轨迹为基准。因此加工轨迹的确定是整个CAM系统的根本。在数控加工中，由于刀具直径不能忽略，刀具中心的行走轨迹往往与零件的设计轮廓并不重合，再加上特殊加工工艺，需要人为地对零件设计轮廓进行偏移。因此，为了获得正确的数控代码，有必要对设计轮廓的偏移策略进行研究。另外，一般情况下，用户在绘制零件轮廓时，并不会严格遵循加工的顺序，因此在进行轨迹偏移之前需要进行轮廓排序等预处理。1轨迹生成步骤与原理11创建刀具库在SQLSERVER中，创建名称为CUTTERBASE的数据库，表单中的字段为刀具的属性参数。然后在WINDOWS操作系统的控制面板中找到“管理工具”图标，双击这个图标可以看到“数据源”图标，打开ODBC数据源管理器，根据提示创建CUTTERBASE数据库的数据源，名称为CUTTERBASESOURCE。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/5ODBC是为客户应用程序访问关系数据库时提供的一个标准接口，对不同的数据库，ODBC提供了一套统一的API，使得应用程序可以应用所提供的API，访问任何提供了ODBC驱动程序的数据库。而且，由于ODBC已经成为一种标准，所以现在几乎所有的关系数据库都提供了ODBC的驱动程序，从而使得ODBC应用更加广泛。用VC开发工具的MFC类库就可以自动生成刀具库对话框。MFC封装了ODBC的CDATABASE和CRECORDSET类。前者用于应用程序建立同数据源的连接，后者实现对结果集的数据操作。12加工轮廓排序图形元素的排序也就是确定加工轨迹，加工轨迹一般是一条连续的曲线，由首尾相接的一系列单元轮廓构成。因此轮廓排序的基本思想就是以用户选择的加工起始点为起点，以用户选择的加工方向为排序方向，将杂乱无章的轮廓按首尾相接的要求顺序排列，组成连续的有向曲线。图1所示的三个双向链表是实现此项技术的关键第精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/5一条链表M_FIGURE主要是存储图形的输入与编辑后的数据结构；把复制结果粘贴在第二链表M_COPYFIG中；排序结果存放在第三链表M_FIGSORT中，通过几个链表的操作来实现图形元素的排序。图形元素的排序操作也就是对链表M_COPYFIG进行操作。系统根据零件轮廓线上前、后图素邻接的原则，确定了加工方向和起始点，然后对该链表进行排序，排好序的单元轮廓将按顺序存入轨迹链表，以备后用。排序后轨迹链表中的曲线一般包括直线、圆弧和自由曲线等。要求前一段曲线的终点为下一段曲线的起点，其基本拓扑数据结构如图2所示。在曲线有序化过程中，系统程序要求对分段曲线是否连续进行判断，判断的方法很简单，就是判断前后两段曲线的终点和起点是否相同，如果不是同一点，则需要重新修改曲线。串连生成的曲线可以是封闭的，也可以是开放的。13定义刀具轨迹进刀/退刀线是为了防止过切、碰撞和飞边而设置的。图3所示是使有三个参数指定进入和退出一个切削操作的刀具轨迹示意图。在轮廓加工中，由于刀具总有一定的半精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/5径，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。在进行外轮廓加工时，刀具中心偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径