面向异形切割的数控自动编程系统的开发

面向异形切割的数控自动编程系统的开发面向异形切割的数控自动编程系统的开发作者：上海大学史德化李莉敏林金生一、引言异形切割是利用水切割机、雕刻机等专用切割机对异形金属板材、玻璃、布料、大理石等多种异形材料进行切割、图案裁剪的一种加工方法。异形切割一般适用于平面切割，针对不同材料有其特殊的加工工艺。现有的绘图编程一体化CAD/CAM软件不能满足要求，而且价格昂贵。本系统是基于绘图软件二次开发工具的自动编程系统，它以AutoCAD为开发平台，以AutoCAD VBA和VB6.0为编程语言，实现了图形处理、自动编程等功能。二、系统的功...

面向异形切割的数控自动编程系统的开发作者：上海大学史德化李莉敏林金生一、引言异形切割是利用水切割机、雕刻机等专用切割机对异形金属板材、玻璃、布料、大理石等多种异形材料进行切割、图案裁剪的一种加工方法。异形切割一般适用于平面切割，针对不同材料有其特殊的加工工艺。现有的绘图编程一体化CAD/CAM软件不能满足要求，而且价格昂贵。本系统是基于绘图软件二次开发工具的自动编程系统，它以AutoCAD为开发平台，以AutoCAD VBA和VB6.0为编程语言，实现了图形处理、自动编程等功能。二、系统的功能此系统主要功能是在AutoCAD系统环境中，根据客户的CAD图形，由用户界面以交互操作方式选择或输入切割工艺参数，生成切割轨迹和G代码，然后通过代码反读，进行轨迹仿真，以便校验代码的正确性。另外，还可以进行代码的编辑和完成数控指令文件的存盘。其系统流程如图1所示。图1 系统功能图三、系统开发平台此系统开发利用AutoCAD良好的开放结构和具有魅力的二次开发工具VBA。AutoCAD VBA与VB有着几乎相同的开发环境和语法，它具有For Application功能，驻留在AutoCAD主程序内部，结构精简，代码运行效率高，功能强，大易于掌握，为开发程序带来了极大的方便。但是用它开发的程序没有用户自己的启动界面，且开发的程序会暴露出来。利用VB通过AutoCAD ActiveX技术建立VB与AutoCAD之间的连接，可解决上面出现的问题，建立用户启动界面与AutoCAD的有效连接，实现关键代码的整体封装。VBA的使用可以直接进入AutoCAD，在菜单工具的宏中进入VBA管理器。用VB进行编程，需要将VB与AutoCAD进行连接，在编写VB代码前，在VB编程环境中引用AutoCAD对象库，然后编写VB代码，创建AutoCAD对象，启动AutoCAD。VB与AutoCAD连接后，就可以利用AutoCAD对象及下级对象的属性和方法完成编程。下面是VB程序中启动运行AutoCAD的子程序代码。 Dim AcadApp As Acad Application Public Sub 连接 AutoCAD（） On Error Resume Next Set AcadApp=GetObject(, “AutoCAD.Application”) If Err Then Err.Clear Set Acad App=Creat Object(“AutoCAD.Application”) If Err Then MsgBox(“不能运行AutoCAD2004,请检查是否安装了AutoCAD2004”) Exit Sub End If End If Acad App.Visible=True End Sub 四、系统的实现 1. 功能实现菜单的形成此系统功能的实现是通过应用程序进入AutoCAD，然后在AutoCAD 标准下拉菜单的帮助后面添加一项异形切割主菜单，然后在主菜单下面添加子菜单，如图2所示。下面是实现这个过程的主要程序代码。 Dim new Menu As Acad Popup Menu Set new Menu = Curr Menu Group.Menus.Add("异形切割" & Chr(Asc("&")) & "w") Dim menu Item Open2 As Acad Popup MenuItem Set menu Item Open2 = new Menu .Add Menu Item (newMenu.count + 1, "轨迹和代码生成", macro & "-vbarun" + Chr(32) + "This Drawing.Com Dialog2" + Chr(32)) Menu Item Open.Help String = "代码生成" 图2 功能下拉菜单 2. 工艺参数的干预系统允许用户采用交互的方式在命令行输入加工起始点，对话框方式输入加工速度、定位速度、偏值量和切入方式等，充分考虑了实际加工情况。根据加工的实体个数，来插入中间退刀点，防止图形之间的干涉。另外，若采用圆弧切入方式，还可以提高切割质量，改善切割特性。图3为工艺参数对话框。图3 工艺参数对话框 3. 数控代码的生成这是系统的核心部分，它会根据加工轨迹和用户选定的工艺参数，自动生成相应的数控代码。针对每个AutoCAD图形，AutoCAD系统都有一个内部数据库与之对应。程序首先通过遍历选择集，提取AutoCAD图形信息，构造一个自定义数据库。经过对库中实体类型的判断，进行分类处理，对块进行打碎，对多义线进行拆分等操作。然后根据加工的顺序构造有序选择集。对有序选择集中的直线和圆弧两种图元实体进行组合，分为直线—直线、直线—圆弧、圆弧—直线和圆弧—圆弧等4种方式。由于绘图顺序和选择加工的顺序不一定一致，根据相交两实体的交点，来判断每种组合方式中图元的起点和终点，因为两相交实体的4个端点中，必有2个之间的距离小于某个很小的整数。具体处理流程如图4所示。在NC代码表示中，G02代表顺时针圆弧，G03代表逆时针圆弧，直线用G01表示。图5为生成的代码。图4 数控代码生成的过程图5 数控代码生成 4. 代码仿真和校验代码生成并存盘之后，通过对代码的反读进行轨迹的动态仿真，以此来校验代码的正确性，防止代码的语法错误或不正确的人为修改，图6为仿真的过程。图6 代码仿真五、结束语本系统针对异形切割加工的特殊工艺，结合AutoCAD强大的绘图功能，实现了数控加工的自动编程，系统界面友好、直观，性能稳定，有较强的实用性。(end)

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