型材數(shù)控冷彎加工工作圖表開發(fā)

李培勇，薛江山，楊明國(guó)，王呈方

（1.武漢理工大學(xué) 交通學(xué)院，武漢430063；2.海軍駐438廠軍代表室，武漢430060）

近幾年來(lái)，包括數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)在內(nèi)的造船自動(dòng)化裝備的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)入了快速發(fā)展階段［1］。數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)依據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的肋骨、縱骨等零件數(shù)據(jù)，自動(dòng)完成彎制工作，加工效率高，成型質(zhì)量好，因此被越來(lái)越多的造船企業(yè)所采用。在型材的自動(dòng)化加工過(guò)程中，盡管無(wú)需人工輸入數(shù)據(jù)等手工操作，但生產(chǎn)圖表仍然是必不可少的。然而目前主要的造船生產(chǎn)設(shè)計(jì)軟件沒有提供可直接用于型材數(shù)控冷彎加工的工作圖表，給企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)不便。為適應(yīng)造船生產(chǎn)的實(shí)際需要，在分析型材數(shù)控冷彎加工特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套工作圖表，解決了這個(gè)問題。

1 工作表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在型材的自動(dòng)化加工過(guò)程中，工作表應(yīng)反映零件的主要信息，包括零件、原材料需求信息、加工情況記錄等。因此，確定肋骨加工工作表包含如下信息：零件名、類型、型線號(hào)、材料規(guī)格、材質(zhì)、始端坐標(biāo)和角度、終端坐標(biāo)和角度、備料長(zhǎng)度等，并在表中設(shè)置加工情況記錄欄，在表下方設(shè)置編制、校對(duì)、審核和日期項(xiàng)目。

工作表的形式采用目前PC機(jī)上普遍使用的Excel電子表格形式，由軟件自動(dòng)生成。下面介紹如何編通過(guò)程序自動(dòng)生成Excel電子表格。以VisualBasic6為例，自動(dòng)生成Excel電子表格的程序［2］主要包括兩部分。

1）定義工作表，如：

Dim xlapp As Object，exbook As Object，exsheet As Object

Set xlapp＝ CreateObject（“Excel.Application”）

Set exbook＝xlapp.Workbooks（）.Add

Set exsheet＝exbook.Worksheets（“sheet1”）

2）向表中寫入數(shù)據(jù)，如向表中A3單元格寫入字符串“序號(hào)”可寫為：

exsheet.Range（“A3”）.Value＝ “序號(hào)”

編程時(shí)，首先定義工作表，然后根據(jù)實(shí)際需要，向表中指定的位置寫入全部數(shù)據(jù)，即可自動(dòng)生成Excel電子表格。

自動(dòng)生成的某批次待加工肋骨的工作表見圖1。由表1中可見，表頭主標(biāo)題給出了該批次肋骨所屬的船舶名稱、分段名，次標(biāo)題給出這批肋骨左右舷的彎曲起點(diǎn)，彎制時(shí)型材的擺放朝向信息。表格正文列出了這批肋骨的基本信息、下料長(zhǎng)度等，最后設(shè)置的加工情況記錄欄可以供現(xiàn)場(chǎng)記錄加工情況。在表下方設(shè)置編制、校對(duì)、審核和日期項(xiàng)目，便于生產(chǎn)管理。

圖1 肋骨加工控制表例

2 零件圖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在型材自動(dòng)化加工時(shí)，加工數(shù)據(jù)直接來(lái)自生產(chǎn)設(shè)計(jì)，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或存儲(chǔ)介質(zhì)（如閃存等）從設(shè)計(jì)部門得到。但是，對(duì)于加工現(xiàn)場(chǎng)，生產(chǎn)圖表仍然是必不可少的，它以直觀的方式為型材數(shù)控加工提供零件信息，包括零件的基本信息、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、端部荒料利用情況、加工起點(diǎn)等?？紤]到Auto-CAD是應(yīng)用最為廣泛的二維圖形處理軟件，因此采用軟件自動(dòng)生成工作圖，其格式為AutoCAD可識(shí)別的DXF圖形格式［3］。

AutoCAD提供了一種圖形交換文件DXF，用于與其它CAD系統(tǒng)及用戶應(yīng)用程序間的圖形信息交換，其它程序也可以按照規(guī)定的格式生成DXF文件，AutoCAD可以接受該DXF文件并轉(zhuǎn)換成圖形。

DXF文件分成許多節(jié)，包括標(biāo)題節(jié)、實(shí)體節(jié)等，文件的最后為文件尾結(jié)束標(biāo)志EOF。編寫一個(gè)結(jié)構(gòu)完備的DXF文件的程序是比較困難的，因?yàn)楸仨毐３謭D形的一致性以使AutoCAD能夠接受它。但AutoCAD允許在一個(gè)DXF文件中省略許多項(xiàng)并且仍可獲得一個(gè)可用的圖形。最簡(jiǎn)單的DXF文件可以僅有實(shí)體節(jié)和文件結(jié)尾EOF標(biāo)志組。因此，只生成實(shí)體節(jié)和文件結(jié)尾的接口程序是最為常用的。這種程序編寫簡(jiǎn)單，且非常實(shí)用，能夠滿足一般的實(shí)際需要。實(shí)體段記錄了每一個(gè)實(shí)體的名稱、所在圖層的名字、線型名、顏色號(hào)、基面高度和厚度以及有關(guān)的幾何數(shù)據(jù)，其格式如下：

0

SECTION

2 （實(shí)體段開始）

ENTITIES

0 （開始的實(shí)體）

××××

……

0

ENDSEC

自動(dòng)生成的某肋骨的零件表見圖2。

圖2 零件圖例

圖2中主要包括以下內(nèi)容：

1）零件基本信息，在圖中左下角，包括：零件名、類型、型線號(hào)、材料規(guī)格等；

2）零件圖，在圖中間，輪廓圖按比例繪制，圖中包括劃線信息、彎曲起點(diǎn)和彎曲時(shí)型材朝向，如圖2所示為右舷肋骨，加工時(shí)從下端開始彎曲，且從球頭朝下。

（3）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系和數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系在圖形一側(cè)，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)在右上角的表格中。

零件圖采用A4圖幅，方便打印輸出。

3 應(yīng)用

本文設(shè)計(jì)的工作表和零件圖中所需的信息可全部從生產(chǎn)設(shè)計(jì)結(jié)果得到，目前主要的生產(chǎn)設(shè)計(jì)軟件如Tribon、HDSHM2000等軟件提供的肋骨（或縱骨、縱桁等）信息中均可直接為本文設(shè)計(jì)的工作表和零件圖提供全部信息。本文所開發(fā)的程序目前已用于江蘇、廣東等地的數(shù)家船廠，使用情況顯示，這項(xiàng)工作很好地滿足了他們的生產(chǎn)需要。

［1］茅云生，胡 勇.肋骨冷彎加工機(jī)器人研制［J］.船海工程，2005（10）：324-327.

［2］趙志東.Excel VBA技巧應(yīng)用［M］.北京：人民郵電出版社，2007.

［3］舒 飛.中文版AutoCAD 2004二次開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)教程［M］.上海：上?？茖W(xué)普及出版社，2004.