基于VB的数控图形仿真系统开发

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( B4 n& Y* z' A& i% u+ m图1 图形仿真程序总体设计流程图

图2 NC程序信息处理流程图
Xr=-r×
Y
，Yr=r×
X
(X2+Y2)½
" p9 [, c1 d5 c6 S* ~/ v(X2+Y2)½
Xr=r×
( G1 R$ ^2 N5 z4 r$ KY
，Yr=-r×
7 t4 ^0 Y7 M1 n" T# c- \0 wX
' {! p  Y  `% C1 i* Y1 S3 H(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。

, E% I0 B) P4 @$ ^' T3 `: U图3 直线段的拐角过渡轨迹
刀补注销
7 v* H% d; N. J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。
) F2 c' ]# [  V刀补进行
6 X' p$ i! }8 K7 P. Z* p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。
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。

图4 直线接直线转接点的计算
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。
9 i  k: Y: v2 X% ^- _0 U& t2 w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：
* R0 Q7 i8 j: }  yACX=-r
sina1+sina2
: I3 a2 c+ c" R8 j% b，ACY=r
( t9 W7 F2 K# o% O+ F. Hcosa1+cosa2
1+cosa
1+cosa
对于右刀补只须把刀具半径取负值即可。
9 `1 L$ R6 r1 I2 M* r本程序段刀心轨迹为SC，则C点的坐标值为
CX=AX+ACX，CY=AY+ACY
5 结论
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。
' N% }- f9 E+ o6 m" ?* G文章关键词： 数控