眾所周知,數(shù)控機(jī)床程序編制的方法有兩種:手工編程與自動編程。手工編程仍被廣泛地應(yīng)用于外形較簡單的點(diǎn)位加工及平面輪廓加工。而手工編程中有一個既要害又繁瑣的環(huán)節(jié)就是圖形的數(shù)學(xué)處理,即通常要計(jì)算出加工輪廓的各基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。傳統(tǒng)的計(jì)算方法就是建立數(shù)學(xué)方程式,解方程組,以求各要害點(diǎn)的坐標(biāo)。這個過程對編程人員來說既耗時又輕易出錯。
隨著繪圖軟件AutoCAD應(yīng)用的普及,在手工編程過程中,我們可以利用AutoCAD的INQUARY(查詢)、CALCULATE(計(jì)算)等命令快速、準(zhǔn)確地求出各點(diǎn)的坐標(biāo),以代替復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。下面以一些實(shí)例來介紹具體的操作方法。
例如要編寫如圖1所示零件的數(shù)控加工程序,必須求出零件輪廓中各基點(diǎn)(如圖2所示的A、B、C、D、E、F、G)的坐標(biāo)值,假如用數(shù)學(xué)方法處理,則難度比較大,而且很繁瑣。下面介紹如何利用AutoCAD2000得到各基點(diǎn)的坐標(biāo)值。
第一步:利用AutoCAD畫出零件圖,
第二步:將AutoCAD的用戶坐標(biāo)系(UCS)的原點(diǎn)(ORIGIN)移至零件的編程原點(diǎn)(O)處。操作方法如下:
下拉菜單TOOLS→MOVE UCS→鼠標(biāo)左鍵拾取編程原點(diǎn)O;
或者,下拉菜單TOOLS→NEW UCS→ORIGIN→鼠標(biāo)左鍵拾取編程原點(diǎn)O。
第三步:下拉菜單TOOLS→INQUIRY→ID POINT→鼠標(biāo)左鍵拾取A點(diǎn),則在命令行(COMMAND)處顯示A點(diǎn)在編程坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,即求得編程所需的數(shù)據(jù)。用同樣的方法可得到其他各點(diǎn)(B、C、D、E、F、G)的坐標(biāo)值和圓弧圓心點(diǎn)的坐標(biāo)值。
或者,下拉菜單TOOLS→INQUIRY→LIST→鼠標(biāo)左鍵分別拾取A、B、C、D、E、F、G各點(diǎn),則顯示出各點(diǎn)的坐標(biāo)值。
同理,對于分層切削、行切法、環(huán)切法、以及處理刀具半徑的補(bǔ)償問題等,都可以先用AutoCAD中的OFFSET命令對零件輪廓進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠疲伤璧牡毒呒庸ぼ壽E,再用上述的方法可求出各編程點(diǎn)的坐標(biāo)值,提高手工編程的效率和準(zhǔn)確性。
另外,AutoCAD 的幾何計(jì)算器有時在手工編程的數(shù)學(xué)處理中也十分有用。和普通的計(jì)算器一樣,幾何計(jì)算器可以完成加、減、乘、除的運(yùn)算以及三角函數(shù)的運(yùn)算,計(jì)算的結(jié)果還可直接作為命令的參數(shù)使用。和一般計(jì)算器不同的是,AutoCAD 幾何計(jì)算器還可以做幾何運(yùn)算。它既可直接對各坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算,也可以使用AutoCAD 的Osnap模式捕捉屏幕上的坐標(biāo)點(diǎn)來參與運(yùn)算,還可以自動計(jì)算幾何坐標(biāo)點(diǎn)等。
對于一些在圖中沒有直接畫出來的點(diǎn),我們要求其坐標(biāo)值,就可以利用AutoCAD的幾何計(jì)算器來進(jìn)行計(jì)算。
在命令提示Command:下鍵入CAL,即可啟動AutoCAD幾何計(jì)算器。CAL也是一個透明命令,可以在其它的命令下隨時啟動幾何計(jì)算器。此外,還可以在AutoLISP程序中使用CAL命令。
例如,我們要求出兩已知點(diǎn)A、B之間的2個三等分點(diǎn)的坐標(biāo)值,操作過程如下:
Command:Cal↙
>>Expression:Plt(End,End,1/3)↙
>>Select Entity For End Snap:(捕捉A點(diǎn))
>>Select Entity For End Snap:(捕捉B點(diǎn))
即在命令行處顯示出距離A點(diǎn)為1/3線段(AB)長的點(diǎn)的坐標(biāo)值。同理,只要把上述的Expression:改成Plt(End,End,1/3)則可求出距離A點(diǎn)為2/3線段(AB)長的點(diǎn)的坐標(biāo)值。
此外,還可以利用AutoCAD的圖形數(shù)據(jù)通過AutoCAD的AutoLISP語言設(shè)計(jì)編制數(shù)控程序,此處就不再討論。總之,在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中,數(shù)控機(jī)床的使用越來越廣泛,而目前的自動編程軟件價格又較高,利用AutoCAD的圖形數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)控編程有一定的實(shí)際意義。