基于VB的数控图形仿真系统开发

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( g3 P& V2 O4 o* e2 R8 q图1 图形仿真程序总体设计流程图
  o) I! a0 s2 ^
' `# k8 Q) Y1 _图2 NC程序信息处理流程图
! g& G$ g; V% F- l) bXr=-r×
3 O9 P3 a* y. P6 f6 @& E/ [Y
，Yr=r×
X
(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
Xr=r×
9 Y- H' Y: d$ _' C- J  cY
，Yr=-r×
* F# I# I( L+ G. z2 e1 [1 M; wX
6 O4 |& J6 i6 B8 N# e(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
Xr=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。
; X1 q9 [% h; W& s  \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。

" v" g4 t5 o1 ~! [* b* z图3 直线段的拐角过渡轨迹
刀补注销
. w5 f9 `" O* m. a: K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。
/ E8 }% z( o$ v4 h刀补进行
+ r. U1 i4 Q8 R8 j' n* ~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。
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。
; ^/ i9 M/ i' i& u' l* T
; M6 n* E2 A7 C7 g* D! q- U$ q4 c8 [  c图4 直线接直线转接点的计算
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。
* r4 P; g8 J: A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：
0 L, g6 r4 L  Y9 nACX=-r
; ~% r) c- g1 N4 c1 _& d8 Ysina1+sina2
) ^7 q. S4 J2 G5 f+ q; W- h1 @: m9 n，ACY=r
$ U/ A% t8 G7 B  xcosa1+cosa2
  E+ M& {0 V3 E1 [1+cosa
2 B) {6 Q! p( I: B  h$ M/ T1+cosa
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 P9 w+ S/ G; r- ?4 v. s& T' p5 结论
0 b, I4 n. ^) I! n$ f7 d: _& {3 d1 l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