基于VB的数控图形仿真系统开发

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图1 图形仿真程序总体设计流程图

图2 NC程序信息处理流程图
! l" m+ a% l3 O2 Q4 v( bXr=-r×
+ S3 d# y- c) G/ f, e0 y' M0 ^Y
，Yr=r×
X
(X2+Y2)½
(X2+Y2)½
2 I7 W8 C% _1 GXr=r×
* l7 U$ d+ J6 x7 m+ p% yY
，Yr=-r×
X
. L& Z- i! D2 `$ y( t(X2+Y2)½
% ?$ V# A* a% e  F0 O7 V(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。
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。

  C. n& Q: X. q) |. S图3 直线段的拐角过渡轨迹
刀补注销
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。
4 `6 E/ G; b& f( q  y5 U" Y" |刀补进行
1 M2 G1 |% |3 z* O1 w) h, [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。
: d" T1 T# b0 E" y0 Q2 m$ T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。
8 L) h8 E/ P- n$ Y4 K
5 B. }7 E1 Z' @9 I! T图4 直线接直线转接点的计算
& {- l4 S& \% M  \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。
0 k+ y+ j! ^  J  I, M5 H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：
ACX=-r
sina1+sina2
0 h) s: p/ t8 S7 j% G8 w，ACY=r
+ N5 R6 _( f/ \8 Scosa1+cosa2
. T3 g# ]$ T. v3 ?$ R. H" i1+cosa
; q9 i/ c% |) p1 y5 {1+cosa
! T% ~, D# c0 b# E. L! c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
" b! Y0 b3 `: I+ b0 ^" |5 结论
1 ~$ G+ k; g. B1 q: @5 c+ u1 e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