一种二维机械零件的CAD/CAM系统（一）

HEATS

　　1基于AutoCAD平台的CAD/CAM系统的设想

　　从八十年代以来，AutoCAD成了我国应用最广的CAD软件。就世界范围而言AutoCAD也不失为一种应用最广的CAD软件。若能在AutoCAD平台上开发出具有CAD/CAM功能的软件，对CAD/CAM技术的推广应用、对企业采用先进的制造技术，将起到积极的推动和促进作用。正是基于这样的思想指导下，我们开始了本项目的研究，并得到了云南省科应用基础研究基金、云南省教委基础应用研究基金的资助。

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　　一般机械设备中适合数控加工的零件，有相当一部分是二维机械零件。因此我们把研究的定位点选在研究开发一套具有一定普遍意义的二维机械零件的CAD/CAM系统上。AutoCAD具有很强的二维零件的计算机辅助设计功能。AutoCAD本身带有Aut`oLISP用户开发工具，R11.0以后的版本还支持用C语言来开发，这为在原CAD的基础上增加CAM的功能提供了很好的条件。为了使研究的系统具有广泛的应用性，我们决定使用AutoLISP作为开发工具，这样在R10.0及以后的AutoCAD版本上都可以使用。

　　2设计方案

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　　2.1NC加工刀具运动轨迹的生成

　　当完成了零件的计算机辅助设计后，本研究开发了加工刀具运动轨迹自动优化设计[1]的功能模块。其步骤为：

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　　(1)选择工件加工时的基准点(相对零点)；

　　(2)选择一道工序所要加工的轮廓或加工表面；

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　　(3)选择加工方式，若为钻削加工则转到(4)、若为沿轮廓切削加工则转到(5)；

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　　(4)用窗方式或直接方式选择要钻削的孔，并自动检验本道工序中孔的尺寸是否一致，若不一致将自动报警；完成该项工作后转到(13)；

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　　(5)选择切削刀具尺寸(指刀具实际尺寸)；

　　(6)若是轮廓切削则转到(7)，若是轮廓包围面的切削则转到(9)；

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　　(7)选择需要切削加工的面；

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　　(8)若是圆轮廓，初始切入距离不为零，则自动从切向切入；若是非圆轮廓，可任选切入距离和切入方向，转到(13)；

　　(9)需要切削轮廓面内有保留物体则转到(11)；

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　　(10)可选用平行线轨迹方式加工、或按轮廓形状切削的方式加工、或用复合方式加工，以达到加工面的完全加工。各刀具运动轨迹按优化方法设计[2],转到(13)；

　　(11)按轮廓形状切削方式沿轮廓面内保留物体设计生成加工刀具的运动轨迹；

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　　(12)各刀具运动轨迹按优化方法设计[2];

　　(13)若还有下一道工序加工的面，则返回(2)；

　　(14)完成NC加工刀具的轨迹生成设计，产生相应的图形交换文件供生成NC程序时调用。

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