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多孔类零件加工的工艺过程自动规划的实现

摘要 介绍了一个CAD/CAM集成下的基于AutoCAD的自动数控编程系统以及它的总体结构、工艺过程自动处理的实现。

关键词 CAD/CAM CAPP 特征 集成 当前国内关于数控加工中的点位加工系统的软件比较少，在许多工厂企业中，对于孔类零件的数控加位于海港经济开发区煤化工园区工仍然采用手工编程，生产效率较低。尤其在加工多孔类零件，加工孔数比较多且每个孔须经几道工序的加工方可完成，并且加工带环槽的孔、螺纹孔时刀具更换次数多，手工编程极其繁琐且容易出错，加工精度差，又没有检测手段，由于人为或非人为等因素，有时会造成一批零件的报废，毛坯工件浪费很大，生产成本也显著增加。在工业生产中，多孔类零件的加工是随处可见的。因此，针对点位加工在工厂中的实际应用的现状，作者以多孔类零件的数控加工为目标，在AutoCAD实体造型的基础上构造零件几何、工艺信息完整的特征模型，钢厂利润尚可通过工艺过程处理后生成工序文件，其间可进行人工干预，并修改。最终生成刀位文件，通过后置处理，生成数控代码。作者已建立一原型系统并运行通过。1 总体结构

系统的流程如图1所示，系统由实体建模、前置处理、动态仿真、后置处理等四个模块组成。

几何建模。用AutoCAD实体造型命令构造零件的B-Rep模型，并对各类孔进行造型，引用特征的概念，把孔按特征分为几类，分别进行造型。这样在数据信息中不仅包括孔的几何信息，也包括孔的工艺信息，为CAPP提供完整的数据输入。图1 系统流程图 本系统的主要研究对象是多孔类加工，因此孔的加工方法、走刀路线等工艺安排则尤为重要。作者对各类孔进行了特征分类。

多个相同的孔(两个以上)称为点群孔。因此，多孔加工首先可分为点群孔加工和多个孔(不相同的孔)加工。按孔的倾斜角来分，可分为直孔和斜孔。按孔的特征来分，可分为盲孔打扣机、通孔、台阶孔、螺纹孔和环槽孔等。

针对不同的孔，输入的参数就不一投入3亿～卡带机5亿元建设智能工厂样。如果是点群孔，系统则提示用户输入孔的数目、任一孔的几何和精度信息，并指门铃IC点各个孔的位置。对于单孔系统，生成的一个弹出式对话框如图2。图2 孔的参数输入对话框 其中“孔标号”由系统自动给出，表示孔的标记号。用户可自行修改，但不要重复标记，以便在后面的工艺处理时识别各个孔。

前置处理。读取在实体建模模块中生成的数据文件，系统通过一定的逻辑判断和决策，交互式地生成加工工序文件，包括人工干预修改、输入加工参数、确定切削用量、选择刀具等人机对话工作。加工工序文件生成后，即可生成刀位文件，完成前置处理工作。

动态仿真。动态仿真即是把被加工零件与刀具做布尔减运算。布尔减运算采用AutoCAD 14版实体造型中的布尔运算命令。不再另行开发布尔运算器。仿真过程有三种显示方式：(1)实时仿真；(2)快速仿真；(3)单步仿真。

后置处理。将刀位数据和相应的工艺参数、切削条件、辅助信息等处理成某些特定机床系统所要求的指令和程序格式。2 工艺处理过程

本系统主要针对多孔类零件的孔类加工，因此工艺问题的处理十分重要，其中包括了加工方法选择、确定切削用量、安排走刀路线、分配加工余量等工作。

工艺处理步骤是：读取数据文件→安排走刀路线→选择加工方法→选刀，确定切削用量→生成工序文件→生成刀位文件。2.1 安排走刀路线

首先读取几何建模中生成的数据文件，然后进行人机对话。这里需要说明的是在几何建模模块中，系统对各个待加工的孔已进行了标记，如1，2，3…。人小工具机对话的对话框如图3。图3 安排走刀路线的对话框 作者采用链表形式存贮锂电产业开工率逐步恢复走刀路线：