基于VB的数控图形仿真系统开发

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- r( N( X4 j  C8 G  I3 [7 o! l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×
6 l' r  C+ H- `) l' mY
' G, |* |) }/ n，Yr=r×
: g1 F# o% I. L5 v( M3 mX
( l/ z$ @8 Y9 V* [. }& T: e(X2+Y2)½
- l+ o& Y. O6 \5 Q4 P8 L4 \(X2+Y2)½
  Y2 y! d/ p: O" p4 _- dXr=r×
. {& D# U" x' x3 M6 e0 ]Y
) o* x2 {) Q9 J8 h) o5 d/ f，Yr=-r×
X
' G# J& c5 s7 p7 W* W; l(X2+Y2)½
+ y1 }% `6 i! t5 v2 G! G% g/ n(X2+Y2)½
( U9 k) u6 S& D5 ]' }6 ZXr=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。
# \; w6 Z% g& h  `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
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。
刀补进行
  s+ O3 j7 e& w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。
2 p$ j& _5 i" |5 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。

图4 直线接直线转接点的计算
, d; f. r+ U( E8 y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：
ACX=-r
& O/ ~# j1 F( Msina1+sina2
，ACY=r
cosa1+cosa2
1+cosa
1+cosa
2 H" N# p) b' I1 H' }对于右刀补只须把刀具半径取负值即可。
& O( p& u, G" ]3 D" G+ j! L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
  O  l% \0 p0 W) |% `; M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。
% _5 e& j0 k9 e7 a文章关键词： 数控