數(shù)控自動(dòng)編程中的AutoCAD技術(shù)應(yīng)用分析

許艷霞 王廣權(quán)

【摘要】近年來(lái)，在生產(chǎn)實(shí)際中數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，而在數(shù)控加工中，數(shù)控編程也成為了其常發(fā)生的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于部分單位自身缺乏相應(yīng)的自動(dòng)編程軟件，仍舊是通過(guò)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)來(lái)手工后編程，因此導(dǎo)致很多數(shù)控機(jī)床使用率較低，甚者還出現(xiàn)了嚴(yán)重的閑置現(xiàn)象。隨著AutoCAD技術(shù)的不斷發(fā)展，為數(shù)控自動(dòng)編程也提供相應(yīng)的條件與環(huán)境，下面筆者就數(shù)控自動(dòng)編程中AutoCAD技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究和分析。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控；自動(dòng)編程；AutoCAD技術(shù)；應(yīng)用；分析

一、編程圖形繪制與預(yù)處理

（一）圖形繪制

基于AutoCAD技術(shù)，事先把編程零件繪制成為圖形。其中二維圖形既可以直接進(jìn)行繪制，同時(shí)也可通過(guò)之前所繪制好的這些零件圖進(jìn)行截取，將部分所需的截取下來(lái)，接著再進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚?，將圖面上一些多余線段進(jìn)行刪除，繼而獲得所需二維圖形，要注意的是編程圖形應(yīng)該確保各圖的元首尾可有效地銜接。在三維圖形的繪制中，可借助于AutoCAD技術(shù)內(nèi)嵌中Lisp語(yǔ)言編寫源程序的應(yīng)用，通過(guò)源程序的啟動(dòng)來(lái)依次獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，最后在通過(guò)三維網(wǎng)格命令的執(zhí)行，使其成為所需的三維曲面圖形。

（二）圖形預(yù)處理

在AutoCAD技術(shù)中，可對(duì)編程圖形實(shí)施平移、縮放或者旋轉(zhuǎn)等相關(guān)處理。在二維圖形的預(yù)處理中通常需要實(shí)施等距線處理，其具體操作主要如下：首先通過(guò)折線編輯這一命令對(duì)二維圖形進(jìn)行組合，將其組合成為多義線，接著再借助于OFFSET這一命令，進(jìn)行刀具半徑偏移值的輸入，要注意的是該值就線切割來(lái)講，為電極絲半徑值和放電間隙的總和，同時(shí)按照加工的為實(shí)體還是型腔，指出理論型線為外偏移還是為內(nèi)偏移，在獲得偏移型線以后，將原有的刪除，所得這一偏移型線為多義線，最后再通過(guò)分解命令對(duì)其進(jìn)行分拆，把其拆成為單獨(dú)圖元。在三維圖形中，待生成了三維網(wǎng)格圖形以后，應(yīng)該從不同視角來(lái)對(duì)網(wǎng)格曲面進(jìn)行觀察，查看該曲面是否處于光順狀態(tài)，若不光順，可借助于網(wǎng)格編輯這一命令來(lái)修正這些“壞點(diǎn)”，同時(shí)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)文件的修改，從而使其保持一致。按照型面加工要求，以加密光滑來(lái)對(duì)網(wǎng)格曲面實(shí)施相應(yīng)的處理。最后在通過(guò)EXPLODE這一命令來(lái)分解網(wǎng)格曲面，將其分解成為若干個(gè)三維平面圖元。上述的這些步驟均可借助于Lisp語(yǔ)言來(lái)編制成為源程序，以此降低人工的干預(yù)和影響。

二、圖形數(shù)據(jù)處理

第一，數(shù)據(jù)提取。文章所闡述的這一源程序主要采用的是Lisp語(yǔ)言編寫，其主要的任務(wù)就是對(duì)二維圖形或者三維圖形中的各圖元幾何參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，其中二維圖形主要為圓弧、點(diǎn)與直線等圖元所構(gòu)成，三維圖形則是由多個(gè)三維小平面所構(gòu)成。數(shù)據(jù)的提取主要分為三個(gè)步驟：首先將數(shù)據(jù)打開(kāi)進(jìn)行文件的寫入，在此假設(shè)該文件為a；其次借助于SSGET函數(shù)把編程圖像的各圖元均納入到實(shí)體目標(biāo)選擇集中；最后，在通過(guò)SSLENGTH函數(shù)來(lái)對(duì)實(shí)體選擇集中實(shí)際圖元數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并借助于SSNAME函數(shù)來(lái)獲得每一個(gè)圖元實(shí)體名稱，同時(shí)對(duì)自定義寫實(shí)體函數(shù)WST進(jìn)行調(diào)用，把每一個(gè)圖元幾何參數(shù)均寫入至上述數(shù)據(jù)文件a中。自定義寫實(shí)體函數(shù)WST可提取三維平面、點(diǎn)、圓弧以及直線等圖元實(shí)體的幾何數(shù)據(jù)。第二，數(shù)據(jù)處理與計(jì)算。不管是在二維圖形，還是在三維圖形中，由于所提取的這些數(shù)據(jù)在文件并未有一個(gè)規(guī)則的排列，對(duì)此，需對(duì)其重新進(jìn)行編排和處理。其中在二維圖形的編程過(guò)程中，應(yīng)該以編程圖元首尾銜接作為數(shù)據(jù)重編的原則，利用數(shù)據(jù)重編程序，自型線加工的起點(diǎn)開(kāi)始，通過(guò)第一個(gè)圖元，把相鄰的這些圖元一一串聯(lián)，同時(shí)按照順序?qū)⑦@些數(shù)據(jù)寫入至另外一個(gè)文件b中。因AutoCAD所規(guī)定的這些圓弧均為逆圓弧，對(duì)此，在上一圖元尾端和圓弧首端進(jìn)行連接時(shí)，其圓弧半徑值應(yīng)該正。而在三維圖形的編程過(guò)程中，則應(yīng)把數(shù)據(jù)按照三維網(wǎng)格格式來(lái)重新進(jìn)行編排，接著基于所編輯好的這些數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)各點(diǎn)切矢與法矢進(jìn)行依次計(jì)算，同時(shí)根據(jù)球頭刀具的半徑來(lái)進(jìn)行刀心半徑的計(jì)算，接著利用這些坐標(biāo)點(diǎn)來(lái)組成為原網(wǎng)格曲面自身所需的等距包絡(luò)面，該面可通過(guò)顏色的改變?cè)谄聊伙@示出來(lái)。上述的二維編程程序與三維編程程序均為QuickBASIC語(yǔ)言所寫成，通過(guò)編譯可生成為能執(zhí)行的文件，這兩者均為獨(dú)立單元，為L(zhǎng)isp語(yǔ)言所編制的這一主程序來(lái)調(diào)用。第三，后置處理與生成加工。后置處理程序主要分為兩種，即第一種為可生成為3B指令的一種線切割程序，第二種為可生成G命令的一種數(shù)控銑程序，借助于這兩種程序可對(duì)上述的這些實(shí)用程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)用。待后置處理且生成為數(shù)控加工程序后，應(yīng)該寫入至相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件c中。其中在進(jìn)行種數(shù)控銑程序的調(diào)用時(shí)，應(yīng)該事先進(jìn)行詢問(wèn)，查看是二維編程還是為三維編程，若為三維編程，則還應(yīng)進(jìn)行走刀路徑的輸入，這樣最后才可成為數(shù)控銑程序。第四，輸出加工程序。該程序可在屏幕輸出，如果數(shù)控機(jī)床自身具備加工程序輸入服務(wù)器，則可借助于文件中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息拷貝軟件盤來(lái)供于加工與應(yīng)用。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章所闡述的這一數(shù)控自動(dòng)編程可達(dá)到模塊化設(shè)計(jì)的目的，同時(shí)加上各功能模塊為高級(jí)語(yǔ)言所編寫，使得程序編寫與調(diào)試更為方便。望通過(guò)本文內(nèi)容的闡述，可為今后AutoCAD技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供相應(yīng)的參考資料，繼而推動(dòng)我國(guó)數(shù)控自動(dòng)編程的科學(xué)化與合理化。

參考文獻(xiàn)

[1]景想云.數(shù)控線切割加工機(jī)床的CAD/CAM技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（5）：117-117.

[2]陽(yáng)意慧，曹艷清，阮鋒等.一種快捷數(shù)控車手工編程方法[J].機(jī)床與液壓，2011，39（6）：146-147.

[3]孫玉恒，李兆輝，肖小峰等.基于 UG 的數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（4）：264.