GSK928數(shù)控車削仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)NC代碼插補功能的設(shè)計開題報告.doc

開題報告課題名稱：數(shù)控車削仿真系統(tǒng)的開發(fā)與研究學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：所在學(xué)院：機電工程學(xué)院專業(yè)名稱：機械設(shè)計制造及其自動化說明1根據(jù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)管理規(guī)定，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，學(xué)院教學(xué)院長批準(zhǔn)后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5.課題類型填：工程設(shè)計類；理論研究類；應(yīng)用（實驗）研究類；軟件設(shè)計類；其它。6、課題來源填：教師科研；社會生產(chǎn)實踐；教學(xué)；其它課題名稱GSK928數(shù)控車削模擬仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)課題來源教師科研課題類型軟件工程選題的背景及意義隨者我國工業(yè)化程度的加深，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，生產(chǎn)制造的自動化程度越來越高。因此，數(shù)控技術(shù)已成為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一大主流。但是，在培養(yǎng)合格的數(shù)控技術(shù)工人方面存在著重要問題：一方面，培養(yǎng)的對象多，另一方面，設(shè)備資金方面是一個很大的負(fù)擔(dān)。還有一個問題是數(shù)控本身操作容易，編程難。因此，開發(fā)出仿真軟件可以很好的解決以上兩個比較突出的問題。傳統(tǒng)技術(shù)里，數(shù)控程序的檢驗一般都用試切法，這種方法給生產(chǎn)帶來一定的損失。而仿真，從工程角度來看，就是通過對系統(tǒng)模型的實驗研究一個已有或設(shè)計出的系統(tǒng)。數(shù)控加工仿真研究包含幾何仿真和物理仿真。幾何仿真的主要目的就是檢驗程序的正確性。物理仿真主要目的是在保證程序正確運行的情況下，消除因切削變形引起的加工誤差。這種方法可以在不消耗實際材料，不需要實際機床的情況下，對零件切削過程進行模擬和檢驗。這樣，縮短了研制周期，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。所以，數(shù)控模擬系統(tǒng)在生產(chǎn)、教學(xué)和培訓(xùn)新員工上面有著重要的實際意義。研究內(nèi)容擬解決的主要問題由于車刀對零件的加工主要涉及到圓柱面、圓錐面、螺紋、端面、切槽、切斷等表面加工，但是無論加工什么樣的零件，工件均以回轉(zhuǎn)運動為主運動，刀具作直線運動、圓弧運動和其它軌跡運動。因此，二維圖形仿真能夠模擬實際機床的加工過程并檢驗數(shù)控程序。本文選用了簡單的二維圖形仿真，其主要內(nèi)容包含：（1）用二維圖形模擬實心或空心毛坯；（2）提供七種常用刀具，并通過背景色透明處理以實現(xiàn)雙邊車削；（3）著重解決了譯碼、插補、加工程序段連續(xù)執(zhí)行的關(guān)鍵技術(shù)問題。系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)包括：譯碼、快速定位、插補、系統(tǒng)各部分的動態(tài)實現(xiàn)、程序段連續(xù)執(zhí)行的實現(xiàn)這五個方面。本文按照這五個問題將本系統(tǒng)分為五個模塊。主要解決問題：數(shù)控模擬仿真軟件面板的制作，并通過VB編寫相關(guān)程序進而實現(xiàn)插補功能。研究方法技術(shù)路線（1）譯碼，就是將數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)程序轉(zhuǎn)換為CNC系統(tǒng)內(nèi)部能夠識別的數(shù)據(jù)的過程。譯碼有解釋和編譯兩種形式，解釋方式為邊插補邊譯碼，而編譯則是將所有程序轉(zhuǎn)換成所謂的目標(biāo)程序，存儲在系統(tǒng)里以便調(diào)用。但本系統(tǒng)采用解釋方式，雖然較編譯方式來說占用內(nèi)存少，可是會出現(xiàn)停頓和過切的錯誤。另外，譯碼時程序會按照幾何的、工藝的、開關(guān)功能三種類型來分類，分別進行譯碼。（2）快速定位的特點是從一點移動到另一點，但是對它的運動軌跡不作任何要求。由于這種特性，本系統(tǒng)將按坐標(biāo)軸移動分為X、Z軸兩大方向。若指令要求刀具單向移動，則只有一個方向上的運動指令有效；若指令要求刀具按照某一個斜線移動，則兩方向移動指令均有效。這樣就完成了快速移動功能。（3）插補是數(shù)據(jù)密化的過程。實際加工中，我們沒有必要也不可能嚴(yán)格地按照工件的實際外輪廓形狀加工出工件來。沒有必要是因為，當(dāng)我們得到符合一定粗糙度要求和準(zhǔn)確度要求的工件時，我們就沒有必要再得到完全符合輪廓的工件了。沒有可能是因為，當(dāng)前的技術(shù)、所用的設(shè)備等其它因素都是無法得到完美輪廓的原因。由此說來，插補技術(shù)是非常重要的技術(shù)。隨著技術(shù)水平的提高，現(xiàn)在有兩類插補算法：一是脈沖增量插補算法，一種是數(shù)據(jù)采樣插補算法。本文采用的逐點比較屬于前者。（4）圖形與動畫處理方面。對于毛坯，將圖片框的Drawmode屬性設(shè)置為“異或“，用方法繪制外徑矩形和內(nèi)徑矩形，通過判斷內(nèi)徑是否為零，實現(xiàn)對工件實心、空心的模擬。實時動畫方面，采用簡單的動畫法，即“繪制-清除-重畫”的方法。但是清除環(huán)節(jié)容易造成動畫過程中出現(xiàn)屏幕閃爍。工件動畫方面，通過設(shè)置用戶控件實現(xiàn)。首先，定義Backstyle為透明的控件；其次，通過設(shè)置Maskcolor為刀具圖片背景以用來告訴系統(tǒng)中哪種顏色被裁剪掉；接著，控件屬性設(shè)置為與屬性一致的刀具圖片；保留并調(diào)用此控件，即可實現(xiàn)