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
* U5 j' [) u4 L4 h
图2 NC程序信息处理流程图
Xr=-r×
2 x! D; I) L! |Y
，Yr=r×
0 o+ P. i& H# f" S) A7 T( `. Q4 E" LX
* R# t# H4 Y3 w7 t' E8 m& L(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
1 g  M( O: k' ?; J, e) r& \2 k  {Xr=r×
6 m/ z3 F, H, N6 {/ O2 n6 z0 }Y
，Yr=-r×
# s7 j5 b' M" X' J" J0 [X
(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
: L7 m' g  i4 d+ n7 oXr=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。
& D' f: H0 d/ g6 A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。
* x) L! c8 m. j
9 D2 _+ V4 a7 _& Y8 G. i* |图3 直线段的拐角过渡轨迹
刀补注销
% w" i/ o( b6 J& \0 L% [6 _, w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。
3 R3 a8 ^& q4 y8 S. }! O刀补进行
+ O4 T" a5 {8 v0 [/ T3 \- ?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。
( [& ?! ?" @' ^% s+ g7 y8 j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。

6 T$ I: h0 y+ U) D- |, W图4 直线接直线转接点的计算
8 G/ H- _5 k2 f2 ]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。
- n, R* x1 U3 K0 \) _, ~$ Z# J, D- t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：
6 i8 y3 _9 u' h, kACX=-r
& Z- L/ m8 t! c" q  Jsina1+sina2
/ S2 V: c7 X5 q3 h8 N. f，ACY=r
5 j* e" r0 z( y! p/ Acosa1+cosa2
1+cosa
1+cosa
, r+ o9 _$ g1 u" t% U) |对于右刀补只须把刀具半径取负值即可。
本程序段刀心轨迹为SC，则C点的坐标值为
CX=AX+ACX，CY=AY+ACY
1 K; O: }3 V2 D1 @0 Y( n8 v5 结论
' p$ [' I- E4 V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