基于VB的数控图形仿真系统开发

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  c. N  o: x. \8 Z, L! T2 M图1 图形仿真程序总体设计流程图
1 Z$ A/ X5 K8 t$ S2 x, F- b4 W
图2 NC程序信息处理流程图
Xr=-r×
Y
，Yr=r×
- Y( O3 `% b% w) ?* I! {1 Y$ GX
(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
% P' H7 G. Z! C; eXr=r×
/ ?  O8 X5 h) ~% ?/ N7 eY
，Yr=-r×
X
(X2+Y2)½
& z9 u9 }" H7 n(X2+Y2)½
/ f8 n0 i* v( v" l' w( i  _" ?* dXr=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。
# K" y0 m' `. I* p3 {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。
; L+ y; u. m6 y6 n# E  u
2 b1 x. ?; B$ S4 s  e, Z7 z图3 直线段的拐角过渡轨迹
, w! J2 [: U6 Q# i* k1 ~* t刀补注销
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 q$ W6 d. u- P1 B" d刀补进行
. s* _& O: Z6 O; {9 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。
: x- n0 _$ k4 I& V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。

& z" _$ @2 B- l, R, m4 A$ }: R1 q图4 直线接直线转接点的计算
7 Q' h8 m, E4 O1 a  `3 E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。
: l2 M  }5 t3 u. V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：
. S! A- \5 A1 q8 e0 V1 QACX=-r
sina1+sina2
5 i0 k! E5 v" s$ [，ACY=r
cosa1+cosa2
1+cosa
1+cosa
- i5 l( F4 J1 p/ c  r- x( \1 j对于右刀补只须把刀具半径取负值即可。
2 Z" v. v5 P1 c3 i( t0 _' W% m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。
文章关键词： 数控