基于VB的数控图形仿真系统开发

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9 E( G! D. _, n: N2 G+ N图1 图形仿真程序总体设计流程图
: P; E8 b1 L+ O/ l$ }! S
图2 NC程序信息处理流程图
Xr=-r×
Y
，Yr=r×
X
  e  o% m. J1 u" }: J: `( o(X2+Y2)½
' o) K' s4 k/ m- [(X2+Y2)½
Xr=r×
Y
，Yr=-r×
; ~/ [# l* U  g6 ]- C# X+ JX
(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
Xr=r×Y(X2+Y2)½，Yr=-r×X(X2+Y2)½其中Xr，Yr为直线刀偏分量。先按照公式求出Xr、Yr，再根据A点的坐标即可求出S点的坐标。
下程序段为圆弧的刀偏分量Xr，Yr的计算公式，类似于直线的。
( b5 H% `0 ]5 A. R: ]: f$ f
& x" T% [! i7 \$ H9 E图3 直线段的拐角过渡轨迹
+ ?3 G8 {. W' v' t: D( B# Z% F刀补注销
% ?* p7 V) a* I" I- M刀补注销与刀补建立类似，刀具中心的运动轨迹由刀具注销程序段形成，注销程序段也只能是直线。其是刀补建立的逆过程。
刀补进行
转接类型及判别。一般数控机床的控制装置所能控制的轮廓轨迹包括直线和圆弧，对于这种数控系统转接方式只有以下四种转接方式：直线接直线，直线接圆弧，圆弧接直线，圆弧接圆弧。
- D/ J) a" {* y# d% Q若相临程序段的下段编程矢量与X轴正向的夹角为a2，本段编程矢量与X轴正向的夹角为a2，两者之差为矢量夹角a。根据a 角的正弦值和余弦值以及刀补信息(G41/G42)可将过渡形式分为缩短型、伸长型、插入型等三种形式。
- m3 x2 `  t# A8 Q. N" D8 j
图4 直线接直线转接点的计算
# a& X. ]; m- J% O1 z. D5 C; d6 _  V转接点的计算。转接点的计算一般有两种方法：一种是解联立方程组，一种是利用平面解析几何求解。本系统采用矢量求解，如图4，目的是避开复杂的求解和唯一解的判别过程，并简化了计算，直接由本程序段的起点和终点计算，只求出矢量端点而非求出整个矢量，因此，该方法更为简单。
! {. u! T, y- |* p& G8 g  B图4所示为缩短型直线接直线，转接交点在第一象限左刀补的情况。利用几何方法可算出无论A点在哪一个象限，对于左刀补，AC 在X，Y 轴上的投影ACX，ACY均为：
ACX=-r
/ _) P; a7 I: ~sina1+sina2
2 C# B' O+ E. e8 R# k3 n，ACY=r
cosa1+cosa2
1+cosa
9 G" O& y: J% j9 z/ X! T) Z1+cosa
3 l* W  @" D; r8 a4 [4 h对于右刀补只须把刀具半径取负值即可。
! k* w4 G. D" {" f本程序段刀心轨迹为SC，则C点的坐标值为
7 {) j+ x6 g# D! V( uCX=AX+ACX，CY=AY+ACY
" B# T$ n- ~, h7 z) M2 x4 ^5 结论
3 B- k! n% r5 U! C& Y0 D* n本文介绍了NC程序图形仿真设计的具体方法及关键技术，该系统可以针对不同的NC程序进行快速、直观、正确的验证，操作简单、方便，提高了机床的工作效率。同时，该系统还可用于学生教学及培训等。
& b3 U1 `; y8 m( j( Q3 @文章关键词： 数控