基于VB的数控图形仿真系统开发

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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
% J% F) `4 r& t，Yr=r×
2 W/ Y  p+ f! U; B2 RX
(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
Xr=r×
+ r+ Z! F4 a' K; s' C  Q+ ]Y
  r: @% S# w/ u1 W，Yr=-r×
X
(X2+Y2)½
5 f  A0 T8 c4 i+ m5 m, F5 J& O; i) t(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。
5 b( h+ S; D8 Z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。
1 C2 N) d# E% D" e% U0 v
, P) R( d# [; K; c图3 直线段的拐角过渡轨迹
6 j$ z! ~* P0 E) z刀补注销
* \$ j  ^6 j% U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。
) j5 q: `6 S$ [: c, }! Y# n/ E: g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。
5 o0 e6 S+ |: m! c8 ~
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。
  R6 |1 |0 ?# ]8 e( o  ]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
3 [2 Y) Z; G5 V: ]; l9 h! C( ?sina1+sina2
, U  R. T# z8 v# e，ACY=r
cosa1+cosa2
: ~" ~/ u# ^! q1+cosa
) A; v0 g! [/ c  x. C% Q. C0 S; K1+cosa
对于右刀补只须把刀具半径取负值即可。
) f8 X+ [6 j2 v5 I- N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
& X% a9 h, e, X5 N! V0 l" r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。
4 q; I2 @* [& T$ H9 G文章关键词： 数控