基于VB的线切割加工代码自动生成程序的开发.doc

前言 电火花线切割加工程序编制 电火花线切割加工程序编制一般可分为手动编程和自动编程。理想的加工程序不仅应能加工出符合图纸要求的合格零件，同时还应使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使数控机床安全可靠且高效地工作。 手工编程是指由人工编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析，工艺分析，确定加工路线和工艺参数，计算数控机床所需输入的数据，编写零件的数控加工程序单直至程序的检验，均由人工来完成。 对于点位加工或几何形状不太复杂的零件加工，数控编程计算较简单，程序段不多，使用手工编程即可实现。但对轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线等轮廓的零件等几何元素复杂，程序量很大的零件，计算数值相当烦琐，工作量大，容易出错，且很难校对，使用手工编程比较困难。因此，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种复杂零件的加工问题，仅仅使用手工编程已不能满足要求，此时可以采用自动编程的方法。 自动编程是用计算机来帮助人们解决复杂零件的数控加工编程问题，即数控编程的大部分工作由计算机来完成，这种技术称之为计算机辅助数控加工编程。 计算机自动编程代替程序编制人员完成了烦琐的数值计算工作，并省去了编写程序单的工作量，因而可将编程效率提高几十倍，同时它解决了手工编程无法解决的许多复杂零件加工的编程问题。 课题背景 普遍的手工编程方式为：零件图——确定加工工艺——制定工艺线路——手工编制3B代码。当然现在大部分的电火花线切割机床也可以识别ISO等代码。这种编程方式不仅效率低，受工作人员技术水平的限制，劳动强度大，而且容易出错，特别是在遇到复杂轮廓零件的加工时，手工编程更是力不从心，捉襟见肘。有一些甚至是无法完成。这些状况的存在，严重制约了我国制造行业的发展，削弱了我国制造业的国际竞争力。近年来随着计算机技术的不断发展，在研究二次开发方面投入的人力、物力的不断增多，我国也有不少关于高速走丝线切割的自动编程软件投入到实际生产当中。但与国外同类型的软件有一定的差距，如何提高生产效率，减轻工人的劳动强度，缩小同国外的差距，增强民族制造业的国际竞争力，是我们迫切需要解决的问题。因此对于数控机床自动编程系统的研究是非常必要的。AutoCAD是目前国内外使用较为广泛的CAD软件，其丰富的绘图命令，强大的图形编辑功能和友好的用户界面受到广大工程制图人员的欢迎。但是AutoCAD只是一个通用的绘图平台，不具备CAM功能。大多数使用者需要在AutoCAD内绘制好图形，再转换到其他的CAM软件内。过程繁琐，容易丢失数据信息。 鉴于手工编程出现的这些问题有必要开发一个功能强大的系统来解决这样的问题，本课题即以AutoCAD的基本图形处理平台，利用VBA工具开发一套通用的线切割机自动编程系统，编制代码时操作简单迅速，计算精确，直观可靠，效果显著，对数控编程人员的要求下降，减轻了劳动强度，提高了效率。 本组课题 以AutoCAD为基本图形处理平台，利用AutoCAD提供的VBA编程工具，开发一套通用的线切割机自动编程系统，实现单轮廓封闭、非封闭工件加工代码（3B）生成；根据3B数控加工代码反求图形；实现加工过程的动态仿真；常用平面非圆曲线的双圆弧拟合。 个人任务 实现单轮廓封闭、非封闭3B加工代码的生成。 基本要求： 根据图形运行程序能得到正确的3B代码。 运行界面友好，操作简单，计算准确。 程序简便、易读。 需要解决的问题： 如何获取电极丝起点。 如何根据选取的第一个加工图元的基点来确定加工方向。 如何根据选取的第一个加工图元来获取整个加工轮廓。 如何根据偏移量把整个加工轮廓进行偏移。 考虑各种情况下的直线、圆弧，从而生成正确的3B代码。 相关知识介绍 数控电火花线切割加工原理 电火花线切割加工放电基本原理 线切割的基本工作原理是：利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它的主要用法是：利用脉冲电源加在工件与电极丝之间（一般工件接正极，电极丝接负极），通过控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息，使工作台作相应的移动，工件与电极丝靠近，当两者接近到适当距离时(一般为0.01～0.04毫米)便产生火花放电，蚀除金属，金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大，控制系统根据这一距离的大小和预先输入的程序，不断地发出进给信号，使加工过程持续进行，在整个操作过程中工件与电极丝之间用喷嘴喷入冷却液。它的走丝方式有两种：（1）高速走丝，速度为100mm2/min以上，有的甚至可以达到260mm2/min，采用钼丝作电极丝,可循环反复使用；（2）低速走丝，速度小于100mm2/min，电极丝采用铜丝，只使用一次。通常第一种用得比较多。 图2.1 电火花线切割加工原理 在进行电火花加工