基于VB的数控图形仿真系统开发

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. H* o# k1 l& v. v% S3 Z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
$ [  S  |0 S2 H/ j% M- H，Yr=r×
X
(X2+Y2)½
; {1 Z, v1 v, i& i# i) N(X2+Y2)½
Xr=r×
5 G! o9 P7 u: f! L4 S) G* uY
，Yr=-r×
X
(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
. k' N" c! O5 `7 Q4 v- J% uXr=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。

图3 直线段的拐角过渡轨迹
. r  G. m( k! G9 _2 L刀补注销
" M/ @9 T) A! ]* Q; p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。
2 F; S" i  t: }刀补进行
4 E1 G# Z! H2 Y# ]* F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。
, b# B- ^) U  W) o, \* D1 m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。

0 F: o, X  p  D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。
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：
. w+ L) z( D* f/ Z6 BACX=-r
sina1+sina2
5 w- y2 f0 u" ]，ACY=r
, p' |- Q! f( H+ T' i1 R# k! Ocosa1+cosa2
1+cosa
! s* l+ o% I" U+ y/ @1+cosa
8 v! `- H2 O0 l5 L' M: G4 l对于右刀补只须把刀具半径取负值即可。
6 x6 L! b5 O" t0 _本程序段刀心轨迹为SC，则C点的坐标值为
# @) I- I. ~1 n& R. ?" B# I& f1 _  ICX=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。
文章关键词： 数控