一、引言
图1 系统构成
二、系统构成及功能
三、主要模块及功能
- 车刀设计模块
- 成形车刀设计模块中的主要子模块之一是刀具廓形设计子模块。成形刀具的廓形是根据工件的廓形进行设计的,根据CAD系统内的被加工零件的零件工作图自动生成成形刀具廓形是该子模块要完成的主要任务。成形车刀加工的零件表面大多为回转面,这些表面在CAD的图形库中表征为直线或圆弧。直线和圆弧在不同的CAD系统中的数据格式是不一致的,要根据工件廓形设计刀具廓形,首先必须了解组成工件廓形的这些直线或圆弧的图形数据格式,提取有关数据并进行相应的处理,根据刀具廓形设计的有关公式确定出刀具廓形。本系统选择AutoCAD软件为工件零件工作图的生成系统,并通过AutoCAD的图形数据交换文件——DXF文件获取工件廓形上直线或圆弧的有关几何数据。例如,通过DXF文件可提取工件廓形上直线段两端点的坐标、圆弧的圆心坐标、半径、起始角及终止角角度值,再根据刀具前、后角等参数,根据工件廓形设计出刀具廓形。
- 成形车刀廓形设计完成后,其结构设计部分则相对比较固定,刀体部分的结构尺寸数据和加工要求等已预先存放在系统的刀具资料数据库内,根据刀具廓形设计阶段获取的最大廓形深度等参数,从数据库中检索到设计刀具结构必需的有关数据,为参数化生成成形车刀零件工作图作好了数据准备。
- 刀具零件工作图生成模块
- 参数化绘图是通过编程实现具体图形参数化,具有应用灵活、适应面广的特点,在一些要求设计、计算、查表、绘图一体化的系统中尤其适用。考虑到本系统所获得的被加工零件的零件工作图来自AutoCAD软件,所以系统设计的成形车刀零件工作图的生成仍以AutoCAD为图形支撑平台。利用AutoCAD内嵌的Autolisp语言作为参数化图形生成的编程语言,根据刀具设计模块提供的刀具廓形及结构等有关数据,直接调用AutoCAD的有关命令,实现了图形绘制及标注的自动化。
- 刀具廓形数控加工代码生成模块
- 根据车刀设计模块生成的刀具廓形DXF文件提取刀具廓形的有关数据,调用3B指令程序,生成刀具廓形的3B指令。但这样的3B指令是杂乱无章的,需要排序。经排序后形成完整的、按顺序加工的刀具廓形数控线切割3B指令加工代码。
- 成形车刀设计模块中的主要子模块之一是刀具廓形设计子模块。成形刀具的廓形是根据工件的廓形进行设计的,根据CAD系统内的被加工零件的零件工作图自动生成成形刀具廓形是该子模块要完成的主要任务。成形车刀加工的零件表面大多为回转面,这些表面在CAD的图形库中表征为直线或圆弧。直线和圆弧在不同的CAD系统中的数据格式是不一致的,要根据工件廓形设计刀具廓形,首先必须了解组成工件廓形的这些直线或圆弧的图形数据格式,提取有关数据并进行相应的处理,根据刀具廓形设计的有关公式确定出刀具廓形。本系统选择AutoCAD软件为工件零件工作图的生成系统,并通过AutoCAD的图形数据交换文件——DXF文件获取工件廓形上直线或圆弧的有关几何数据。例如,通过DXF文件可提取工件廓形上直线段两端点的坐标、圆弧的圆心坐标、半径、起始角及终止角角度值,再根据刀具前、后角等参数,根据工件廓形设计出刀具廓形。
四、系统界面设计
五、设计实例
图2 工件零件图
图3 棱体成形车刀零件图
图4 圆体成形车刀零件图