基于AutoCAD系统进行APT语言自动编程邳州
发布时间:2022-07-20 19:22:24 来源:胜达五金网
基于AutoCAD系统进行APT语言自动编程
基于AutoCAD系统进行APT语言自动编程 2011: 1 引言 随着数控技术的发展,采用数控机床加工的零件越来越多。虽然数控加工具有精度高、效益高等诸多优点,但它必须有一个控制数控机床运动的加工程序。目前,这种加工程序编制的方法有两种:一种是手工编程;另一种就是借助于计算机编程,即自动编程。由于人工编程工作量大,效率低,要求编程人员具有一定的数学知识和熟练的计算技巧,因此,现在采用的大部分是自动编程。用数控语言实现加工程序编制自动化,是计算机辅助编程的主要形式。全世界实际应用而且比较著名的数控语言系统有100余种,其中最主要的是APT(AutomaticallyProgrammedTools)语言系统。
在书写APT语言源程序的过程中,特别是零件复杂的情况下,几何定义语句和刀具运动语句的书写工作量大,容易出错,并且要求编程人员对APT语言熟练掌握。针对以上问题,本文开发了基于APT语言的数控自动编程系统,实现了CAD和NC的有效连接。
2 AutoCAD环境下的零件设计
近年来,随着微机的发展,其性能不断提高,使在微机上实现CAD工作成为现实。CAD软件中最成功的为美国Autodesk公司推出的AutoCAD系统,它是一个在微机上实现计算机辅助设计和绘图的软件包。AutoCAD软件包以其绘图功能强,开放性好,支持微机平台等特点,得到普遍欢迎。国内在微机上开发CAD的图形支撑软件大都采用AutoCAD。
AutoCAD的三维造型使它能在个人微机屏幕上生成真三维实体,实现诸如布尔运算、分析及特征提取等复杂的实体造型功能。利用它可以构造出直观、形象的三维模型,并可获得三维模型在不同视点下的轴测投影图和透视图。三维造型使用内部块方法,从盒、立方体、圆柱、圆环、球、楔形体及圆锥等基本实体形状开始,也可通过组线拉伸或旋转二维AutoCAD物体来生成三维实体。然后对几个实体进行“并”、“交”、或“差”布尔运算,即可生成新物体。运用实体修改器再对其进行圆角与倒角,可生成具有真实感的实体模型。
AutoCAD具有强大的图形输入、编程功能,零件图的内容很容易输入。AutoCAD还提供了多种与高级语言接口的文件。考虑到本系统既要接受二维图形,又要接受三维图形,选取了IGES文件作为数据接口。通过该文件,可以方便地提取直线的端点坐标、圆弧的圆心、端点、基面高度等。
设计者对零件图确认后,调用AutoCAD的IGESOUT命令生成图形文件(.IGS)。利用IGES文件接口程序(如图1所示)来提取几何元素,作为CAD与NC之间数据传递的基础。
图1 IGES文件接口程序流程图
3 图形数据处理
3.1 IGES文件数据结构
IGES是一种按特定的文件结构安排的数据格式,其文件结构分为ASCⅡ格式和二进制格式两种。ASCⅡ格式是一种面向字符的记录格式,这种格式的IGES文件以ASCⅡ字符输出,用户可直接读取。
从总体结构上看,IGES文件由五个段组成。分别为:开始段、全局段、元素索引段、参数数据段、结束段。文件每行80个字符。每段若干行,每行的第1~72个字符为该段的内容;第73个字符为该段的段码;第74~80个字符为该段每行的序号。段码是这样规定的:字符“B”或“C”表示标记段;“S”表示开始段;“G”表示全局段;“D”表示项目索引段;“P”表示参数数据段;“T”表示结束段。例如:直线、圆弧的参数数据段的数据为:
110,1.0,1,0,0.0,5,0,5.0,0.0 7P0000004 100,0.0,0.5,0.5,0.0,0.0,1.0,1.0 9P0000005
3.2 文件转换
IGES文件主要用于AutoCAD与高级语言程序间的连接,其数据结构形式不能满足NC的要求,必须重新加工处理,处理的方法是在IGES文件的参数数据段中提取几何元素(如直线的起点、终点坐标,圆弧的弧心坐标、半径、起点、终点坐标等),元素排序(按元素的连接顺序排列),在此基础上生成方便NC加工的APT文件。图形文件的转换流程如图2所示。
图2 图形文件的转换流程图
3.3 NC工艺参数的确定
NC工艺参数是以人机对话方式输入计算机的。在读取TXT文件来生成APT源程序的几何定义语句、刀具运动语句的同时,对刀法、对刀点、容差、刀具参数、机床指令等一些参数以人机对话方式输入。最终生成符合APT语言的
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