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Cómo establecer un sistema de simulación de procesamiento de máquina herramienta CNC virtual

Establecimiento de un modelo de simulación física del proceso de mecanizado CNC virtual

Resumen: este artículo primero explica el contenido de la investigación de la simulación física del proceso de mecanizado CNC virtual y, en segundo lugar, se centra en la fuerza de corte establecida. simulación, modelo matemático para simulación de desgaste de herramientas y simulación de deformaciones, simulación de errores de mecanizado, simulación de vibraciones y simulación de procesos de formación de virutas. Finalmente, se proponen las futuras direcciones de investigación de la simulación física.

1 Introducción

La simulación física del proceso de mecanizado CNC virtual (VNC) es la tecnología central básica de las unidades de fabricación virtual (VM) y los sistemas de fabricación virtual, y ha atraído cada vez más atención por parte de académicos de varios países. La simulación del proceso de mecanizado CNC virtual incluye simulación de código de control numérico (NC), simulación geométrica y simulación física. La simulación de código CNC es una parte importante del proceso de mecanizado CNC virtual. Puede verificar la exactitud de los programas CNC e implementar inspecciones de colisiones e interferencias, lo que ahorra en gran medida el tiempo de depuración de los programas CNC, reduce los costosos costos de corte de prueba y mejora la seguridad de la máquina CNC. herramientas, sexo, etc. La simulación geométrica es la condición para la simulación del proceso de mecanizado CNC. La simulación del proceso de mecanizado de eliminación de viruta se puede obtener mediante operaciones booleanas continuas del cuerpo de barrido de la herramienta y el modelo de la pieza de trabajo. También proporciona los principales parámetros necesarios para la simulación física para evaluar las fuerzas de corte y el mecanizado. errores. La simulación física es principalmente simulación mecánica, que es la parte central de la simulación del proceso de mecanizado CNC virtual. Su connotación es considerar de manera integral varios factores en el corte real, establecer un modelo matemático que sea altamente consistente con el corte real y realizar el mecanizado virtual de manera real. En este sentido, la "conexión perfecta" con el procesamiento real satisface la inmersión y la interactividad del procesamiento CNC virtual. Sólo estudiando a fondo el mecanismo de simulación física podremos cumplir verdaderamente el propósito de la fabricación virtual, es decir, el mapeo real del proceso de procesamiento real en la computadora.

2 Sistema de contenidos de investigación de simulación física

El contenido principal de la simulación física incluye simulación de fuerza de corte, simulación de errores de mecanizado, simulación del proceso de generación de viruta, compensación de herramientas, simulación de deformación y desgaste, y Simulación de vibración y temperatura de máquinas herramienta de corte CNC, etc. Su arquitectura de simulación.

3 Modelo de simulación física de mecanizado CNC virtual

3.1 Modelo de simulación de fuerza de corte

En la simulación de fuerza de corte, algunas personas piensan que, con respecto a la fuerza de corte modelo, la fuerza de corte sobre la herramienta se puede ver como una función de la tasa de eliminación de material por unidad de tiempo. Primero, se establece un sistema de coordenadas cartesianas en la herramienta y se aplican tres fuerzas ortogonales al filo.

Ft=KtSt ?Fr=KrSr ?Fa=KaSa (1)

Dónde: St, Sr, St: el área proyectada del chip en los tres planos de coordenadas.

Kt, Kr, Ka: parámetros de material y velocidad de corte obtenidos del corte de metales.

El método de simulación de fuerza de corte mencionado anteriormente ha sido investigado por S. Jayaram. Tiene un gran error en la fuerza de corte de máquinas herramienta CNC con más de tres ejes. Por lo tanto, este método de simulación solo es adecuado. para el corte de máquinas herramienta CNC con tres ejes y menos simulación de fuerza.

Hirohisa propuso un modelo de simulación de fuerza de corte que divide la herramienta en muchas partes basándose en el supuesto de que la fuerza de corte se distribuye uniformemente a lo largo de la dirección axial de la herramienta. Sobre esta base, este artículo utiliza el método de elementos finitos (FEM) para establecer un modelo de fuerza de corte, divide el filo de la herramienta en varios microelementos y realiza un análisis de fuerza en uno de los microelementos. Entonces, la fuerza de corte básica se puede obtener a partir de la fuerza tangencial dFtj(θ, z), la fuerza radial dFrj(θ, z) y la fuerza axial dFaj(θ, z) del j-ésimo elemento de herramienta.

dFtj(θ, z)=[Kte+Ktchj(θ, z)]dz=[Kte+KtcStsinθj]dz

dFrj(θ, z)=[Kre+Krchj (θ, z)]dz=[Kre+KrcStsinθj]dz

dFaj(θ, z)=[Kae+Kachj(θ, z)]dz=[Kae+KacStsinθj]dz (2)

En la fórmula anterior, Kte, Kre, Kae, Ktc, Krc y Kac representan coeficientes de corte, que se pueden obtener a partir de varias velocidades de avance en pruebas de corte. hj(θ, z)=Stsinθj es el espesor de la pieza de trabajo sin cortar. dz es el diferencial de longitud axial de la herramienta. StLa cantidad de avance de cada microunidad de herramienta. La fuerza de corte instantánea de la herramienta en tres direcciones se puede obtener resolviendo la ecuación diferencial en la ecuación (2) anterior.

La suma de las fuerzas sobre la herramienta en tres direcciones se calcula mediante la suma de las fuerzas de corte instantáneas de todos los microelementos en las direcciones x, y y z.

3.2 Modelo de error de mecanizado

El error de mecanizado de la pieza se ve afectado por muchos factores, lo que trae muchas dificultades a la simulación del error de mecanizado. Para simular con precisión el error de mecanizado, no solo se debe. El impacto de cada factor individual en los errores de procesamiento debe considerarse de manera integral, y el peso de cada factor debe considerarse de manera integral. C.Anderssson realizó una investigación más detallada sobre el modelo de simulación de error de posicionamiento y desgaste de herramientas en la precisión de la pieza de trabajo. Huaizhong Li realizó una investigación en profundidad sobre el modelo de deformación térmica y vibración de la máquina herramienta en el error de mecanizado de la pieza. Los factores que afectan los errores de procesamiento también incluyen errores de precisión del movimiento de la máquina herramienta, errores de tamaño de la herramienta, desplazamiento del husillo, deformación del riel guía, fuerza de sujeción, herramientas, errores de deformación térmica y elástica de las piezas, y errores causados ​​por los métodos de procesamiento. Con base en la investigación anterior, se lleva a cabo una evaluación integral difusa de estos errores individuales con base en la teoría difusa para obtener el modelo de error total que afecta la precisión del mecanizado de la pieza de trabajo.

(3)

En la fórmula, x(t), y(t), z(t) son el tiempo t, que es la posición del punto de generación en la superficie. de la pieza de trabajo, y Wi representa el i-ésimo peso cuando se superponen errores, Ei [x (t), y (t), z (t)] representa el valor de error del i-ésimo error en el momento t. La fórmula anterior también se puede expresar como una función de error en la que la variable independiente que afecta a la posición y actitud de la herramienta es el tiempo t:

(4)

Esto puede incorporar errores en el mecanizado virtual y facilitar Calcular el error de mecanizado en un determinado punto de la pieza de trabajo en el tiempo t. Luego, el modelo de error de mecanizado se puede obtener tomando la diferencia entre el modelo teórico del producto y el modelo de mecanizado obtenido después de retirar material de la pieza en bruto. Durante el procesamiento de la máquina herramienta VNC, el modelo de error de mecanizado utiliza diferentes colores para representar el área de procesamiento según el tamaño del error. Al examinarlo, se puede analizar y juzgar el tamaño del error de mecanizado y sus posibles causas, así como la capacidad de fabricación. el producto se puede mejorar. Proporcionar una base para la evaluación.

3.3 Modelo del proceso de generación de chip

La simulación en tiempo real del proceso de generación de chip es un vínculo importante en la "conexión perfecta" y la visualización sincrónica del mecanizado CNC virtual y real. Mecanizado La generación y enrollado de virutas, la rotura y la forma resultante se ven afectados por muchos factores, como la geometría de la herramienta, el fluido de corte, el material de la pieza y la herramienta, la fricción entre la pieza y la herramienta. el estrés y la deformación, el mecanismo de generación del chip y la deformación térmica, etc., muchos estudiosos han adoptado el resultado de esta investigación. La investigación de C. Andersson encontró que cuando el espesor de la viruta es muy pequeño (menos de 2 μm), existe una relación lineal entre el espesor de la viruta y la fuerza de corte. La fórmula de relación es:

Cr=Fr/. [(nz+1)·h1n· b1i (5)

Dado que se ha confirmado la relación lineal entre FH y h1n, se utiliza Cr para reemplazar a FH en la relación:

Cr =Cr1+Cr2/H1n ( 6)

En la fórmula, Cr es la fuerza de corte principal, Cr1 y Cr2 son los coeficientes constantes de la fuerza de corte y H1n es el espesor de la viruta.

Sin embargo, la investigación en esta área continúa siendo profunda. Las recomendaciones del grupo de trabajo CIRP en el documento principal de 1998 fortalecieron aún más la investigación desde los siguientes aspectos.

Realizar investigaciones en profundidad sobre el mecanismo de corte y formación de virutas, así como los métodos de control y supresión de rebabas y residuos.

Fortalecer la investigación sobre la aplicación del método de elementos finitos (FEM), la teoría del caos (Teoría de Choas), las redes neuronales artificiales (RNA) y el algoritmo genético (GA) en el mecanismo de generación y simulación de chips.

Estandarizar la clasificación estructural y los estándares de los chips y establecer una base de datos de parámetros de prueba de chips unificada globalmente.

3.4 Desgaste y compensación de la herramienta

Modelo de desgaste de la herramienta

La simulación del desgaste de la herramienta es un método eficaz para estimar la vida útil de la herramienta, lo que puede ahorrar complicaciones. La prueba de corte es económica y Ahorro de tiempo. También es una base eficaz para seleccionar herramientas de corte y condiciones de corte. Según los experimentos de corte de acero cementado duro en una fresadora CNC, el desgaste de la herramienta incluye tanto el desgaste del foso como el desgaste del plano. Los datos experimentales muestran que el volumen de desgaste de la herramienta dw/dl por unidad de intervalo de avance y unidad de área está relacionado con la temperatura de corte θ y la tensión de compresión σ, es decir:

dw/dl=c1σtexp(-c2/θ ) (7 )

En la fórmula, c1 y c2 son las constantes características de corte, y θ es la temperatura absoluta de corte.

Modelo de deformación de la herramienta

En el modelo de deformación de la herramienta rectificadora se debe tener en cuenta tanto la deformación lineal como la no lineal de la herramienta. Para facilitar el análisis, aquí se utiliza un modelo general de mecánica de sólidos, asumiendo que la fuerza de corte actúa sobre la punta de la herramienta. A partir de la medición de la deformación de la herramienta, se puede concluir que el área de contacto entre la herramienta y el portaherramientas juega un papel importante en la deformación de la herramienta. La deformación lineal de cada punto a una distancia z desde la punta de la herramienta hasta el. La herramienta se puede calcular según la siguiente fórmula.

εx(z)=Eh·Fx+Er·My(l-z)

εy(z)=Eh·Fy+Er·Mx(l-z) (8)

En la fórmula anterior, Fx y Fy son los componentes de la fuerza tangencial en las direcciones x e y, Er y Eh son los coeficientes constantes de traslación y rotación, que se pueden obtener mediante experimentos. Las fuerzas de corte en el. La información sobre herramientas de Mx y My se genera en el momento.

Mx=Fy·l My=Fx·l (9)

Dado que la deformación no lineal de la herramienta de rectificado de extremos se puede simplificar en un modelo de viga en voladizo, la no linealidad de la herramienta a lo largo del eje z La deformación se calcula según la siguiente fórmula.

δx(z)=Fx·(l-z)2·(2l+z)/6EJ

δy(z)=Fy·(l-z)2·(2l+z) /6EJ (10)

Entonces, la deformación total de la herramienta en cualquier punto del eje z se puede obtener a partir de la siguiente fórmula:

Dx(z)=εx( z)+δx( z) Dy(z)=εy(z)+δy(z) (11)

3.5 Modelo de temperatura de procesamiento

Los procesos de rectificado y torneado cambian continuamente. El modelo de temperatura de procesamiento de Huaizhong Li se ha dado:

Tstatic=T[1-v lg(ε/ε0)] (12)

Donde T es la temperatura del corte punto, v es la constante del parámetro del material dada, ε es la velocidad de deformación y ε0 es la velocidad de deformación crítica a la que las propiedades del material no se ven afectadas.

El fresado es un proceso de corte intermitente. La ecuación (12) no se puede utilizar directamente para la simulación de temperatura del procesamiento de fresado. En el corte intermitente, el proceso de transferencia de precalentamiento de la temperatura de corte cambia con el tiempo de corte T (t). Para alcanzar el mismo estado estable que el corte continuo, se debe considerar Tstatic. El modelo de temperatura del proceso de transferencia de precalentamiento se proporciona a continuación:

T(t)=Tstaticexp(τ/t)+Tmin (13)

Donde: τ es una constante, t es el tiempo de corte de cada diente de fresado en un ciclo; Tmin y Tp son las temperaturas mínima y máxima en el ciclo de corte;

Tmin=Tpexp(-t2/τ)

Tp=Tstatic·[exp(-τ/t1)/(1-exp(-t2/τ))] (14 )

En la fórmula, t1 y t2 se refieren al tiempo de corte y no corte en un ciclo respectivamente. Dado que el período de rotación de la herramienta es 60/nR(S), hay

.

t1=(60 /nR)·(Øgx-Øst)/2π

t2=(60/nR)·[1-(Øgx -Øst) /2π] (15)

Donde Øgx y Øst respectivamente se refieren al ángulo de entrada y al ángulo de salida de la fresa durante el fresado.

En el fresado, la temperatura de la zona de corte se calcula primero mediante la ecuación (12) y luego se corrige mediante las ecuaciones (13) a (15).

3.6 Modelo de vibración

En la mayoría de los modelos, considerar únicamente la vibración que puede ser causada por la dinámica de la fuerza de corte estática también afectará la precisión de la superficie mecanizada de la pieza de trabajo. La simulación de vibraciones en tiempo real puede proporcionar la base para evitar o reducir las vibraciones y seleccionar racionalmente las condiciones de procesamiento. Los académicos han trabajado mucho en esta área y han establecido importantes teorías de simulación. Sin embargo, el problema es que muchos parámetros variables importantes son difíciles de medir y la precisión de la medición es difícil de garantizar. Hay dos aspectos de los datos que son muy importantes:

Los parámetros dinámicos del sistema que dependen de la máquina herramienta, pieza y herramienta y cambian con la posición y dirección del vector de fuerza de corte.

El comportamiento dinámico del material de mecanizado, la forma y el material de la herramienta, las condiciones de corte, el tipo de desgaste de la herramienta y la cantidad de desgaste relacionado con la fuerza de corte.

Un modelo de vibración de fresado con dos grados de libertad. En este modelo, se supone que las direcciones de vibración están a lo largo de las direcciones X e Y mutuamente perpendiculares, y la dirección de avance está a lo largo del eje X. El sistema de coordenadas está fijo en la fresadora NC, el eje está alineado con la amplitud principal y la fresa tiene n dientes y están distribuidos uniformemente. El modelo de vibración del sistema de fresa viene dado por la siguiente ecuación diferencial:

(16)

donde m, c, k son la masa y la amortiguación del modelo de simulación de la fresadora. en las direcciones X e Y Coeficiente y coeficiente de rigidez del resorte, Fxj y Fyj son los componentes de la fuerza de fresado en el j-ésimo diente de fresado en las direcciones x e y, y n es el número de dientes de la fresa.

3.7 Modelo de fricción

La fricción entre la viruta y la superficie de la herramienta afecta a muchos factores en la simulación física como la forma de la viruta y la temperatura del sistema. la pieza de trabajo en el filo de la herramienta. El tiempo que tarda en salir de la pieza de trabajo cambia. Existe una relación muy compleja entre el tamaño de la fricción de corte y la temperatura del sistema, la deformación plástica de la pieza de trabajo y la viruta. etc. Esto requiere recopilar datos de puntos críticos y establecer parámetros de chip para establecer mejor el modelo de simulación de fricción y controlar eficazmente la fricción. La ecuación (17) proporciona el modelo de simulación de fricción no lineal.

τt/k=1-exp(μσt/k) (17)

Donde τt y t son la fricción y la presión positiva sobre la superficie de la herramienta, y k es el corte de el coeficiente de fuerza de corte, μ es un parámetro característico constante del material.

4 Resumen

El establecimiento del modelo de simulación física es la base y la clave de la simulación física. Se ha trabajado mucho en muchos aspectos y se han logrado ciertos avances. Sin embargo, el autor cree que el sistema de simulación de proceso de mecanizado VNC existente no puede brindar a los usuarios resultados precisos y no puede lograr la interactividad y la inmersión de la investigación del modelo VM. mejora. Por lo tanto, para que el cálculo cuantitativo del modelo de simulación sea igual al del procesamiento real, el autor recomienda fortalecer la investigación sobre simulación física desde los siguientes cuatro aspectos.

Aspecto experimental: Establecer una base de datos de parámetros experimentales de corte para todo el proceso de simulación física.

Aspecto del mecanismo: mecanismo de simulación y mecanismo de procesamiento real y la relación de acoplamiento adicional entre los dos.

Campo de simulación: Ampliación a los campos de simulación física de corte de alta velocidad, corte de carburo cementado y simulación de fuerza molecular de microcorte.

Métodos de simulación: Diversificación de medios y métodos de simulación, como método de elementos finitos (FEM), red neuronal artificial (ANN), etc.

----------------------------------------Fresadora CNC Diseño de un sistema de simulación virtual para el proceso de procesamiento

Establezca un entorno de procesamiento de fresadora CNC real y simule el proceso de procesamiento en este entorno. Realicé investigaciones y análisis en profundidad sobre la arquitectura y las tecnologías relacionadas de la fabricación virtual, nos centramos en los principios de modelado de las máquinas herramienta CNC virtuales y las tecnologías de control relacionadas, y realizamos el control de movimiento y el programa de cada eje de la máquina herramienta en el virtual establecido. Las funciones de las máquinas herramienta CNC, como la visualización, la compilación NC y la visualización de información de retroalimentación, realizan las funciones más básicas de la fresadora CNC virtual. ?El objetivo de este sistema es establecer un entorno real de mecanizado CNC. En este entorno, es necesario establecer modelos de máquinas herramienta y modelos de procesos de mecanizado. El modelo de máquina herramienta es el entorno físico de todo el proceso de procesamiento, que presenta la máquina herramienta real en forma de una imagen 3D en la computadora. El modelo de proceso de procesamiento es un proceso de animación que simula el movimiento de máquinas herramienta reales y herramientas de corte; , corte y otros procesos de procesamiento. ?Los requisitos que debe cumplir este sistema:?1) Tener un entorno de procesamiento realista;?2) Ser capaz de detectar códigos NC, etc., es decir, tiene la función de compilación de programas NC de máquinas herramienta, puede encontrar errores de programas NC y generar archivos de destino; 3) Puede mostrar la ruta de la herramienta y el proceso de corte; 4) Puede ajustar y modificar los parámetros de estado de la máquina herramienta y monitorear el estado de movimiento de la máquina herramienta en tiempo real; Interfaz amigable hombre-máquina, que puede facilitar la operación del usuario. ?Tiene las siguientes características: ?1) El entorno es realista, el entorno del sistema y el entorno real de la máquina herramienta son lo más similares posible ?2) Las funciones son consistentes, las funciones del sistema deben ser las mismas que las funciones; de la máquina herramienta; 3) Gran capacidad de corrección de errores. Puede detectar varios errores y proporcionar información de alarma. 4) Complete el proceso de simulación rápidamente. El tiempo requerido para el proceso de procesamiento de la simulación no puede ser el mismo que el tiempo de procesamiento real; Será insoportable. El tiempo del proceso de procesamiento se puede llevar a cabo de acuerdo con los requisitos del usuario.

?1? La estructura general de este sistema? El proceso de simulación es: editar el programa NC en el panel de control o cargar el programa NC, luego verificar el programa de procesamiento preparado, simular la trayectoria, confirmar que sea correcto y prepararse para el procesamiento. Antes del procesamiento, realice los ajustes necesarios para todo el sistema, ajustes de parámetros de herramientas, ajustes del sistema de coordenadas de la pieza de trabajo, etc. Durante el procesamiento, se muestran la animación del movimiento de la máquina herramienta y la animación de corte de la pieza de trabajo, se monitorea el estado de la máquina herramienta y se muestra la información monitoreada. Si hay operación ilegal, exceso de recorrido y otra información, se emiten las alarmas correspondientes. ?El sistema se divide en cinco módulos: interfaz hombre-máquina, módulo de geometría, módulo de movimiento, módulo de compilación y módulo de retroalimentación de monitoreo. La división de módulos de todo el sistema se muestra en la Figura 1. ?La interfaz hombre-máquina se utiliza para realizar la interacción persona-computadora, es decir, el panel de control de la máquina herramienta se utiliza para realizar el entorno físico del sistema, la trayectoria de la herramienta y el modelo de pieza de trabajo y otras geometrías; Las funciones principales del módulo NC incluyen edición de programas CNC, compensación de herramientas, interpolación, compilación y generación de archivos de controladores de máquinas herramienta virtuales, etc.; el módulo de movimiento se utiliza para realizar funciones de movimiento de máquina herramienta virtual, movimiento de herramienta y movimiento de corte, etc.; tales como la configuración de parámetros de la máquina herramienta, la retroalimentación y el monitoreo de la información del estado de la máquina herramienta se implementan con el módulo de retroalimentación de monitoreo. La relación entre los distintos módulos de todo el sistema se muestra en la Figura 2. ?2?Diseño de cada módulo?2.1?Diseño de la interfaz hombre-máquina (panel de control)?Este módulo tiene dos aspectos:?Uno es el diseño de varios elementos de la interfaz del panel; el otro es el diseño de varios componentes virtuales como; como máquinas herramienta. Hay muchos componentes en el panel de operaciones, pero la mayoría de ellos son similares. Por lo tanto, los componentes con las mismas funciones se pueden diseñar como controles ActiveX y la encapsulación y la conectividad dinámica de los controles ActiveX se pueden usar para implementar componentes con las mismas funciones. en los componentes del panel de operación virtual. Los elementos de la interfaz construyen tres clases: CRob, CMyButton y CMyEdilo. CRob utiliza medidores para implementar el interruptor giratorio. CMyEdit se utiliza para implementar la pantalla de visualización. CMyBunon para implementar botones cuadrados. Casi todas las operaciones y controles están en el panel de control, y aquí se reúnen todos los módulos, que pueden ser punteros y entidades para controlar toda la máquina herramienta y el proceso de procesamiento. Diseñe una clase NcPanel. Esta clase proporciona varias variables de control para la verificación de archivos NC, configuración de parámetros de máquina herramienta, control de movimiento de máquina herramienta, etc. ?2.2? Diseño del módulo geométrico? 2.2.1? Modelo de cuerpo de máquina herramienta, modelo de herramienta, boquilla de fluido de corte y otros modelos geométricos complejos. ¿Este modelo de pico es relativamente complejo y es difícil realizar un modelo tan complejo utilizando directamente el dibujo? Método de programación Incluso si se implementan gráficos, se necesita mucho tiempo y energía, y es difícil lograr los resultados esperados con los efectos dibujados. Este artículo utiliza algún software de aplicación de dibujo maduro como 3dsMax, UG, Pro/E, etc. para implementar estos modelos geométricos. Este sistema no puede llamar directamente a los modelos geométricos generados por estos software y solo puede obtener los archivos descriptivos de estos modelos geométricos. Estos archivos deben estudiarse para encontrar la información geométrica requerida y luego convertirse en entidades geométricas que puedan usarse en el programa. Existe un formato de archivo estándar: el formato de archivo 3DS. Casi todos los programas de dibujo 3D admiten este formato de archivo y se pueden convertir a este formato de archivo. Por lo tanto, el trabajo de este módulo es escribir una interfaz de archivo para leer archivos binarios 3DS y convertirlos en entidades geométricas 0penGL. Las clases construidas son las siguientes:?class?C3dsReader;// Lectura de archivos 3DS human?class8?CTriList;// ¿Generar una lista vinculada de datos (una colección de pequeños cortes triangulares utilizados para aproximar los gráficos 3DS//Combinar el conjunto geométrico)? modelos de cada componente de la máquina herramienta en una máquina herramienta ¿Clase de clase? Máquina, esta clase incluye varios componentes de máquinas herramienta, como bancada, husillo, etc. ?2.2.2? Modelo geométrico de trayectoria de herramienta y pieza? Este módulo se utiliza para la simulación de trayectoria de herramienta, verificando si el programa NC es correcto y mostrando el modelo geométrico de trayectoria de herramienta después del procesamiento. capa de elementos geométricos básicos. ?Dibujo de elementos geométricos como puntos, líneas, arcos, planos y superficies regladas, operaciones diversas sobre puntos, vectores y matrices, etc. En el entorno 0penGL, se puede construir de manera similar una clase de entorno de dispositivo, permitiéndole dibujar algunos elementos geométricos básicos: líneas rectas, arcos, etc. ?La segunda capa: capa de construcción de modelos. ?La ruta de la herramienta formada por todo el archivo NC se compone de varios elementos geométricos. El modelado consiste en formar un gráfico completo a partir de varios elementos geométricos. Por ejemplo, al procesar un carácter, la fuente se compone de varias líneas rectas. A partir de él se pueden construir varias clases de modelos geométricos, como línea recta (CLine), arco (CAre), círculo (CCircIe), superficie reglada (CLin_Are), etc.

Cada dibujo sin elementos llama a la función miembro de la clase glCDC de la capa superior. Por ejemplo, un autodibujo de línea recta se puede escribir como:?pDC->Línea(inicio, fin);?pDC es un puntero a una instancia de glCDC. ?2.2.3? Modelo de pieza de trabajo? El modelo de pieza de trabajo se utiliza para el movimiento de corte de la pieza de trabajo. El modelo de la pieza de trabajo se modela utilizando el método de segmentación espacial. Este artículo solo divide la pieza de trabajo en los planos X e Y, y la dirección Z está representada por el valor superior. El modelo construido es el siguiente:?clase?PexSeL//Modelo de entidad cuadrada pequeña discreta?La pieza de trabajo completa se puede expresar como. : PexSel?Box[x ][y]; //x, y es la resolución de la pieza de trabajo? 2.3? ¿Diseño del módulo de movimiento? El modelo de movimiento tiene movimiento del cuerpo de la máquina herramienta, movimiento de la herramienta y movimiento de mecanizado y corte. Proceso de producción de animación. La animación permite cambiar las imágenes relacionadas a una velocidad más rápida para lograr un efecto de movimiento continuo. De manera similar, al dibujar N imágenes relacionadas dentro de un cierto período de tiempo, se puede obtener un efecto de animación por computadora. Primero configure una hora del sistema y deje que actualice la pantalla continuamente. El siguiente paso es dibujar estas imágenes relacionadas. ?El dibujo de gráficos se encapsula en una forma paramétrica. Siempre que se modifiquen sus parámetros, se puede lograr el control de la animación. ?Por ejemplo, un dibujo de cubo se puede escribir como: ?Translated(m_x, m_y, m_z); //DrawBox(length, width, high);? Luego simplemente controle las tres variables de m_x, m_y, m_z y luego. deje que el módulo de dibujo no simplemente dibuje de acuerdo con los parámetros para realizar la animación en movimiento del cubo. El siguiente trabajo requiere controlar la variable de posición según el tiempo para lograr el movimiento requerido. Diseñar algunos controladores de posición, como controladores lineales, de posición de arco, etc. Dividido principalmente en cuatro partes: análisis léxico, análisis de sintaxis, generación de código de destino y manejo de errores. El proceso de compilación consiste en ingresar el programa de mecanizado CNC y generar el código objeto o mensaje de error. Este sistema adopta un método de escaneo línea por línea, con el programa de análisis léxico y el programa de análisis de sintaxis como núcleo. El manejo de errores es un proceso independiente y el código de destino se genera cuando el error es cero. ?Diseñar una clase de compilación Compile. ?Entrada: CString?m_Nccode;//¿Una sección de código NC?Función de función:?Wo-check(?)?//Verificación léxica?SyntaxCheck(?)//Verificación de sintaxis?Salida: CString?errInfo//¿Mensaje de error? Datos de operación Object?ProgramNode?NcSegementStruct//Archivo intermedio generado después de la compilación. ?CTypedPtrList*m_curvelist;//¿Lista vinculada de ruta de herramienta generada? 2.5? Diseño del módulo de retroalimentación de monitoreo Planes para el sistema de parámetros de la máquina herramienta: ?1) Diseñar una base de datos en segundo plano CDaoDatabase?m_db, ¿la base de datos en segundo plano? Producido por ACCESS de Microsoft;? 2) Todas las variables están diseñadas con una clase MachineState para una gestión centralizada. ?3) Para el monitoreo de estado, diseñe una clase RunErrCheck para implementar funciones que incluyen alarma ilegal, interferencia entre pieza de trabajo y herramienta, operación ilegal y recorrido excesivo, etc. ?3? Resumen? El proceso de mecanizado CNC en sí es un proceso muy complejo. Es una prueba de muchas tareas, como el diseño de componentes y la planificación de procesos. El sistema establecido en este artículo ya tiene las funciones básicas de una máquina herramienta virtual, pero aún quedan varias áreas que necesitan mejorar: 1) El modelo de la pieza de trabajo se puede estudiar más a fondo para encontrar un modelo con una mejor estructura y una velocidad de visualización más rápida, haciendo el proceso de corte es más realista y rápido; 2) El modelo de movimiento necesita más investigación para construir controladores de movimiento más potentes, como control de movimiento de curva avanzado y control de movimiento de superficie avanzado, para cumplir con los requisitos de control de posición de la herramienta de sistemas CNC más avanzados; Este sistema solo ha estudiado la simulación geométrica pura, no considera algunos factores mecánicos en el mecanizado. En el futuro, el rendimiento de corte y la simulación del efecto de corte del proceso de mecanizado se pueden simular estableciendo un modelo de simulación mecánica y física del proceso de mecanizado.