1 引言

　　數(shù)控加工廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品制造領(lǐng)域，數(shù)控仿真也得到了廣泛應(yīng)用，相對(duì)于傳統(tǒng)的NC程序檢驗(yàn)方法，數(shù)控加工仿真更加安全、有效。它根據(jù)實(shí)際數(shù)控機(jī)床切削加工過程，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可視化建模仿真，形象、逼真地模擬切削加工的全過程，直觀地顯示切削過程中可能遇到的問題，并通過反復(fù)修改、測試，最終完成數(shù)控程序的編寫與數(shù)控機(jī)床的調(diào)試。而數(shù)控切削仿真加工數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建成為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)仿真功能的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。

2 車削仿真加工模型的構(gòu)建

　　仿真系統(tǒng)的車削加工模型由工件(毛坯)安裝，卡盤、頂尖裝夾，刀具裝夾，刀具車削等模型構(gòu)成，它們的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　車削加工模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是建立在VB的PictureBox控件Pic之中，以Pic(1eft，top)作為第一坐標(biāo)系(x1，z1)的坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)；系統(tǒng)加工環(huán)境建立在PictureBox控件Picture2中，以Picture2(1eft，top)作為第二坐標(biāo)系(Xl，易)的坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)，第二坐標(biāo)系原點(diǎn)位于第一坐標(biāo)系坐標(biāo)(1200，3400—504D／2)處，它是一動(dòng)點(diǎn)，這樣可以保持工件模型的軸心線始終穿過第一坐標(biāo)系坐標(biāo)點(diǎn)(1200，3400)，從而固定工件模型的裝夾與加工位置。工件模型建立在Picture4中，其坐標(biāo)(1eft，t叩)與Picture2(1eft，top)一致，有利于工件、刀架、卡盤、刀具等相互關(guān)聯(lián)的模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立。

3 工件毛坯建模

　　系統(tǒng)坐標(biāo)值以vB默認(rèn)的twip緹作為度量單位，每英寸為1440twip，因此每緹約為0.0176mm。為了便于計(jì)算和測量，本系統(tǒng)中的坐標(biāo)和最小移動(dòng)單位均設(shè)定為每緹0.02mm，建立坐標(biāo)值單位(毫米)與VB單位(緹)之間的換算(1mm=ltwip×50)。

　工件毛坯模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Left=L+50，T0p=D450，其中L為工件長度，D為工件直徑。由于每堤為0．02mm，因此T件的I，Pff值為I，+50 twip，T0p值為D450 twip。

　　工件毛坯數(shù)據(jù)模塊主要是完成毛坯的外形、尺寸、材料等參數(shù)的選擇與設(shè)定，其交互界面如圖2所示。

　　(1)工件模型尺寸參數(shù)是以仿真系統(tǒng)的主窗體MDIForm 1．Picture 的(Left，Top)為坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)來設(shè)定的，工件的直徑參數(shù)：MDIForml．Picture．Height=Val(Text2．Text)850(mm)；毛坯的長度參數(shù)：MDIForm1．Pictu re．width=Val(Text4．Text)術(shù)50：

　　注：MDIForm1．Picture為顯示工件毛坯大小的Picture控件；Text2．Text為輸入直徑尺寸文本的Text控件；Text4．Text為輸入長度尺寸文本的Text控件。

　　(2)工件材料模塊是利用ComboBox控件的“st屬性來實(shí)現(xiàn)下拉菜單式的材料材質(zhì)選取功能。

　　(3)軸類和孔類工件的選擇是利用if語句來判斷和實(shí)現(xiàn)Picturel和Picture4的Height、width屬性賦值，從而建立軸(孔)類工件毛坯模型。6 仿真車削建模

　　4 結(jié)語

　　本文通過對(duì)仿真數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)的研究，根據(jù)車削加工工件的幾何外形和成形特點(diǎn)，提出了一種簡易的仿真加工場景快速幾何建模的方法。利用這種方法在vB6.0平臺(tái)上建立了數(shù)控仿真車削加工場景的幾何模型。實(shí)踐表明該方法可快速建立仿真加工的場景，且仿真加工系統(tǒng)具有較好的真實(shí)感、較逼真的動(dòng)畫仿真以及良好的獨(dú)立性。