數(shù)控五軸工具磨床操作軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、.1 - 1 -數(shù)控工具磨床操作軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc20511 1 課題主要研究容 PAGEREF _Toc20511 - 1 - HYPERLINK l _Toc19711 1.1 界面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc19711 - 1 - HYPERLINK l _Toc23236 1.2 刀位軌跡曲線(xiàn) PAGEREF _Toc23236 - 1 - HYPERLINK l _Toc25404 1.3 仿真 PAGEREF _Toc25404 - 1 - HYPERLINK l _Toc14253 2 研究工作及結(jié)果 PAGEREF _

2、Toc14253 - 1 - HYPERLINK l _Toc10042 2.1 界面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc10042 - 1 - HYPERLINK l _Toc11942 2.1.1 主界面 PAGEREF _Toc11942 - 2 - HYPERLINK l _Toc28 2.1.2刀具設(shè)計(jì)界面 PAGEREF _Toc28 - 3 - HYPERLINK l _Toc22201 2.1.3刀具參數(shù)界面 PAGEREF _Toc22201 - 4 - HYPERLINK l _Toc11091 2.1.4 砂輪組設(shè)計(jì)界面 PAGEREF _Toc11091 - 4 - HYPE

3、RLINK l _Toc14307 工序設(shè)計(jì)界面 PAGEREF _Toc14307 - 5 - HYPERLINK l _Toc30734 2.1.6 工藝設(shè)計(jì)界面 PAGEREF _Toc30734 - 6 - HYPERLINK l _Toc14124 2.1.7 公共參數(shù)界面 PAGEREF _Toc14124 - 8 - HYPERLINK l _Toc10080 2.1.8 砂輪設(shè)置界面 PAGEREF _Toc10080 - 9 - HYPERLINK l _Toc2248 2.1.9 轉(zhuǎn)速設(shè)置界面 PAGEREF _Toc2248 - 9 - HYPERLINK l _Toc2

4、4183 2.1.10 數(shù)據(jù)管理 PAGEREF _Toc24183 - 9 - HYPERLINK l _Toc32743 2.3 刀位軌跡曲線(xiàn) PAGEREF _Toc32743 - 10 - HYPERLINK l _Toc17295 2.3.1磨削加工工藝 PAGEREF _Toc17295 - 10 - HYPERLINK l _Toc4702 2.3.2 已完成的軌跡計(jì)算 PAGEREF _Toc4702 - 10 - HYPERLINK l _Toc25485 2.4 仿真 PAGEREF _Toc25485 - 10 - HYPERLINK l _Toc22103 3 后期擬完

5、成的研究工作及進(jìn)度安排 PAGEREF _Toc22103 - 11 -.11 課題主要研究容課題主要研究容為界面設(shè)計(jì)、刀位軌跡曲線(xiàn)、仿真調(diào)試。已經(jīng)完成了界面設(shè)計(jì)的工作，完成了局部工序的刀具軌跡生成，并對(duì)這些工序的刀具軌跡G代碼進(jìn)展了仿真，仿真結(jié)果正確。1.1 界面設(shè)計(jì)根據(jù)操作界面設(shè)計(jì)原則和大多數(shù)操作者使用右手操作的習(xí)慣設(shè)計(jì)界面布局。利用VC+6.0進(jìn)展軟件的界面設(shè)計(jì)，軟件的功能包括主界面、用戶(hù)管理、刀具設(shè)計(jì)、刀具參數(shù)、砂輪組設(shè)計(jì)管理、工序設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、公共參數(shù)、砂輪設(shè)置、轉(zhuǎn)速設(shè)置等。本軟件為數(shù)控工具磨床操作軟件，會(huì)涉及到大量的參數(shù)設(shè)定，也就會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這樣就需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)展管理。其

6、局部的數(shù)據(jù)選擇Access進(jìn)展管理，少局部數(shù)據(jù)由.*ml文件進(jìn)展管理，全面的數(shù)據(jù)管理，確保軟件的智能性和加工的精準(zhǔn)性。1.2 刀位軌跡曲線(xiàn)用matlab計(jì)算各工序?qū)?yīng)的刀具軌跡點(diǎn)，然后利用VC+與matlab聯(lián)合編程的方法，在界面中輸入?yún)?shù)，激發(fā)matlab程序?qū)?yīng)生成工序的刀具軌跡點(diǎn)，刀具軌跡點(diǎn)保存成G代碼的形式，可直接用于機(jī)床加工。1.3 仿真將生成的各工序的G代碼，用vericut軟件進(jìn)展仿真，可以查看刀具軌跡是否正確，也便于用戶(hù)操作、調(diào)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，防止不必要的損失，使軟件更加智能。2 研究工作及結(jié)果課題主要研究容為界面設(shè)計(jì)、刀具軌跡、仿真調(diào)試。目前已經(jīng)完成了界面設(shè)計(jì)的工作，完成了

7、局部工序的刀具軌跡生成，并對(duì)這些工序的刀具軌跡G代碼進(jìn)展了仿真，仿真結(jié)果正確。下面將詳細(xì)介紹已完成的研究工作及結(jié)果。2.1 界面設(shè)計(jì)數(shù)控工具磨床操作軟件利用VC+6.0進(jìn)展軟件的界面設(shè)計(jì)，軟件的功能包括主界面、用戶(hù)管理、刀具設(shè)計(jì)、刀具參數(shù)、砂輪組設(shè)計(jì)管理、工序設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、公共參數(shù)、砂輪設(shè)置、轉(zhuǎn)速設(shè)置等。界面設(shè)計(jì)工作還涉及到數(shù)據(jù)管理，下面對(duì)各功能的設(shè)計(jì)工作進(jìn)展詳細(xì)介紹。2.1.1 主界面根據(jù)操作界面設(shè)計(jì)原則和大多數(shù)操作者使用右手操作的習(xí)慣設(shè)計(jì)界面布局。主界面是運(yùn)行軟件后為用戶(hù)呈現(xiàn)的第一個(gè)界面，要求其具有友好性，展現(xiàn)出盡可能多的功能按鈕，具有功能齊全的菜單欄和工具欄，還有顯示當(dāng)前操作工序的提示

8、欄以及顯示當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)欄。1菜單 菜單的容包括：“用戶(hù)管理、“文件、“設(shè)計(jì)、“編輯、“設(shè)置、“幫助。用戶(hù)管理：為了提高信息平安系數(shù)，防止他人對(duì)操作者的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)展篡改，設(shè)計(jì)了用戶(hù)管理功能，與一般的用戶(hù)管理功能一樣包含：用戶(hù)登入、登出、鎖定、修改密碼、用戶(hù)管理、使用記錄。用戶(hù)的登錄名和密碼由Access2003數(shù)據(jù)庫(kù)管理。文件：可以翻開(kāi)一個(gè)新的工藝文件。設(shè)計(jì)：包含刀具設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、刀具工程，通過(guò)菜單提供的設(shè)計(jì)項(xiàng)，可以翻開(kāi)道具設(shè)計(jì)界面、工藝設(shè)計(jì)界面、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)界面和刀具工程界面。2工具欄 工具條的作用是提供一些主要、常用功能的快捷操作入口，包括：“新刀具、“編輯、“工藝、“砂輪

9、組、“幫助。新刀具：設(shè)計(jì)工藝之前，要設(shè)計(jì)刀具，首先要選擇刀具的類(lèi)型，例如立銑刀、球頭銑刀、鉆頭等，然后選擇刀具材料，還要選擇直徑、刃長(zhǎng)公共參數(shù)等。編輯：設(shè)計(jì)好的刀具如果想修改*項(xiàng)參數(shù)，可以點(diǎn)擊工具條里的“編輯項(xiàng)，翻開(kāi)刀具參數(shù)界面進(jìn)展設(shè)計(jì)修改。工藝：工藝設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的最主要的局部，用戶(hù)在這里設(shè)計(jì)加工工藝，選擇工序，選擇砂輪，設(shè)定速度。也就是說(shuō)加工過(guò)程就是在這里表達(dá)的。加工出刀具品質(zhì)的好壞很大程度上決定與工藝的設(shè)計(jì)。點(diǎn)擊“工藝項(xiàng)可以翻開(kāi)工藝設(shè)計(jì)界面設(shè)計(jì)工藝。砂輪組：砂輪組的設(shè)計(jì)也是本系統(tǒng)的一個(gè)主要局部，刀具的特定工序要由適宜的砂輪來(lái)完成，所有工序要用到的砂輪類(lèi)型安裝在砂輪架上組成砂輪組，不同的工序

10、選擇對(duì)應(yīng)的砂輪組的砂輪序號(hào)?？梢詫⒊Ｓ玫纳拜喗M存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里，重復(fù)使用時(shí)直接調(diào)用即可，防止重復(fù)設(shè)計(jì)，節(jié)省時(shí)間。點(diǎn)擊“砂輪組項(xiàng)可以翻開(kāi)砂輪組設(shè)計(jì)管理界面。幫助：本系統(tǒng)的相關(guān)操作教程可以作為幫助文件。點(diǎn)擊“幫助項(xiàng)可以幫助用戶(hù)解決一些根本問(wèn)題。3提示欄 提示欄的作用是顯示當(dāng)前操作的名稱(chēng)，提示操作者當(dāng)前進(jìn)展的步驟或當(dāng)前進(jìn)展的操作，為操作者提供方便，也可以防止錯(cuò)誤操作。4狀態(tài)欄 狀態(tài)欄用于顯示當(dāng)前的登錄用戶(hù)及登陸時(shí)間。狀態(tài)欄企業(yè)LOGO菜單欄工具欄歡迎界面圖2.1-1 主界面2.1.2刀具設(shè)計(jì)界面設(shè)計(jì)工藝之前首先要確定所加工的刀具類(lèi)型。這里可以選擇定義新的刀具也可以選擇使用以前定義好的刀具文件。如果要定

11、義新的刀具，首先選擇刀具材料、直徑、齒數(shù)、刃長(zhǎng)和刀具類(lèi)型，通過(guò)點(diǎn)擊“工件材料選擇按鈕翻開(kāi)工件材料對(duì)話(huà)框，工件材料對(duì)話(huà)框提供材料的以下信息：材料名稱(chēng)、屈服強(qiáng)度/Mpa和硬度，設(shè)定好之后點(diǎn)擊確定，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)翻開(kāi)刀具參數(shù)對(duì)話(huà)框，再繼續(xù)進(jìn)展刀具的詳細(xì)設(shè)計(jì)。要使用已經(jīng)定義好的刀具，點(diǎn)擊“已存在的刀具定義，然后點(diǎn)擊“選擇，在存儲(chǔ)的路徑中找到刀具文件然后翻開(kāi)即可。設(shè)計(jì)完成之后點(diǎn)擊確定會(huì)彈出刀具參數(shù)界面，進(jìn)一步對(duì)刀具進(jìn)展詳細(xì)設(shè)計(jì)。圖2.1-2 刀具設(shè)計(jì)界面2.1.3刀具參數(shù)界面刀具初步設(shè)計(jì)之后還要設(shè)計(jì)刀具的詳細(xì)參數(shù)，這就需要一個(gè)刀具參數(shù)界面。刀具參數(shù)界面的布局分為兩大主要局部，左側(cè)為幫助信息，右側(cè)由“圓周齒參

12、數(shù)、“端齒參數(shù)和“刀尖參數(shù)三個(gè)屬性頁(yè)組成。1幫助信息 包含兩局部，上方是圖片信息、下方是備注信息。幫助信息存儲(chǔ)在Access2003數(shù)據(jù)庫(kù)里，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)時(shí)會(huì)對(duì)應(yīng)的顯示該參數(shù)的幫助信息。 2參數(shù)頁(yè) 一共有三頁(yè)，分別是“圓周齒參數(shù)、“端齒參數(shù)和“刀尖參數(shù)，三者都是子對(duì)話(huà)框，然后將三個(gè)子對(duì)話(huà)框以屬性頁(yè)的方式顯示在刀具參數(shù)界面上。圓周齒參數(shù)：由根本參數(shù)、圓周齒、螺旋槽和角度組成。例如：刃部直徑、齒數(shù)、刀具總長(zhǎng)、刃長(zhǎng)、材料、前角、后角、螺旋角、錐度和測(cè)量深度等。端齒參數(shù)：由端齒類(lèi)型、端刃、角度和齒隙組成。例如：端齒類(lèi)型、前角、后角、蝶形角、測(cè)量深度、齒隙角和齒隙間隙等。刀尖參數(shù)：只有刀尖一局部，包括

13、圓角半徑、倒角寬度、倒角角度、前角和后角等參數(shù)。圖2.1-3 刀具參數(shù)界面2.1.4 砂輪組設(shè)計(jì)界面砂輪組的設(shè)計(jì)也是本系統(tǒng)的一個(gè)重要局部，刀具的特定工序要由適宜的砂輪來(lái)完成，所有工序要用到的砂輪類(lèi)型安裝在砂輪架上組成砂輪組，不同的工序選擇對(duì)應(yīng)的砂輪組的砂輪序號(hào)?？梢詫⒊Ｓ玫纳拜喗M存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里，重復(fù)使用時(shí)直接調(diào)用即可，防止重復(fù)設(shè)計(jì)，節(jié)省時(shí)間。砂輪設(shè)計(jì)管理界面的布局：左上方是砂輪組的圖形顯示區(qū)，左下方是圖形保存和砂輪組信息打印功能區(qū)，右上方是砂輪組的信息列表和功能按鈕，右下方是砂輪安裝功能區(qū)。1砂輪安裝功能區(qū) 包括標(biāo)準(zhǔn)砂輪的參數(shù)、圖示以及單項(xiàng)選擇按鈕，選擇好適宜的砂輪后要選擇安裝位置、安裝距離對(duì)

14、于非盤(pán)行砂輪來(lái)講還要設(shè)置安裝方向，點(diǎn)擊安裝即將砂輪成功安裝在砂輪架上。所有砂輪安裝好后，此砂輪組信息就會(huì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中供用戶(hù)隨時(shí)使用。2功能按鈕“新增按鈕會(huì)出現(xiàn)砂輪組編輯對(duì)話(huà)框，在這里填寫(xiě)砂輪組描述、工藝描述、試用刀具等信息，然后選擇并安裝砂輪即可組裝成一個(gè)新的砂輪組；“編輯按鈕可以對(duì)選定的砂輪組進(jìn)展編輯修改；“刪除按鈕可以刪除選定的砂輪組。3砂輪組信息 設(shè)計(jì)好的砂輪組會(huì)顯示在砂輪組列表和砂輪組配置列表中，包括砂輪組描述、工藝描述、試用刀具、砂輪形狀、砂輪參數(shù)、安裝距離和安裝方向。4砂輪組的圖形顯示 結(jié)合OPenGL實(shí)現(xiàn)砂輪組按比例顯示在圖形區(qū)，圖形區(qū)提供標(biāo)尺輔助用戶(hù)進(jìn)展操作，使用戶(hù)的操作更直

15、觀(guān)、更方便。5圖形保存和打印功能 圖形保存的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)代碼獲取砂輪組圖形顯示區(qū)并保存成位圖文件，然后由Windows自帶的畫(huà)圖程序?qū)倓偙４娴奈粓D文件自動(dòng)翻開(kāi)。打印功能會(huì)將日期、所選擇的砂輪組列表和砂輪組配置列表以及砂輪組的圖形打印出來(lái)，便于存檔。圖2.1-4 刀具參數(shù)界面 工序設(shè)計(jì)界面工序設(shè)計(jì)界面的布局由兩大局部組成，左側(cè)是供用戶(hù)選擇的工序列表，分別由探測(cè)操作、粗磨操作、精磨操作和輔助操作組成，右側(cè)是操作順序和功能按鈕。1探測(cè)操作 列出了探測(cè)操作需要的一些常用工序，例如端面位置探測(cè)、多點(diǎn)定位探測(cè)、導(dǎo)程/螺旋角/剪切角探測(cè)、冷卻液孔探測(cè)、外圓探測(cè)、剪切面探測(cè)和自開(kāi)工件測(cè)量工序。2粗磨操作 列出

16、了常用的粗磨操作工序，例如整體開(kāi)槽、成型砂輪整體開(kāi)槽、倒棱、外圓第2后角磨削、端面第2后角磨削、波浪成形齒后角磨削、外援鏟背和圓柱凸刃鏟背磨削工序。3精磨操作 列出了常用的精磨操作工序，例如外圓精磨、端面精磨、圓柱外圓磨削、端面切口、溝槽拋光、成型砂輪拋光和端面齒隙磨削工序。4操作順序和功能列表 通過(guò)點(diǎn)擊左側(cè)列表中的操作工序，然后點(diǎn)擊增加按鈕，需要的工序就會(huì)按照點(diǎn)擊的先后順序排列在右側(cè)操作順序列表中。設(shè)計(jì)好的工序可以通過(guò)點(diǎn)擊“上移、“下移按鈕修改排列順序，也可以通過(guò)點(diǎn)擊“刪除按鈕來(lái)刪除*一項(xiàng)不需要的工序。所有工序信息存儲(chǔ)在Access2003數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)展管理，確定無(wú)誤之后點(diǎn)擊確定，設(shè)計(jì)好的工序

17、會(huì)按順序顯示在工藝設(shè)計(jì)界面的工序信息區(qū)。圖2.1-5 刀具參數(shù)界面2.1.6 工藝設(shè)計(jì)界面工藝設(shè)計(jì)界面的布局按照左側(cè)為幫助信息，中間為工序信息、右側(cè)為所用的砂輪組的信息。為了滿(mǎn)足不同用戶(hù)的不同個(gè)操作習(xí)慣，工藝設(shè)計(jì)界面還提供刀具參數(shù)設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)、公共參數(shù)的入口。 1幫助信息 包含兩局部，上方是圖片信息、下方是備注信息。幫助信息存儲(chǔ)在Access2003數(shù)據(jù)庫(kù)里，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)時(shí)會(huì)對(duì)應(yīng)的顯示該參數(shù)的圖示和備注。 圖2.1-6 工藝設(shè)計(jì)界面 2工序信息 圖2.1-5呈現(xiàn)出了加工直角立銑刀所需的工序，這些工序會(huì)顯示在工藝設(shè)計(jì)界面中，不需要的工序可以點(diǎn)擊工序按鈕左側(cè)的“按鈕，變成“，就可以方便快捷地去

18、掉多余的工序。要想實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的加工，還得對(duì)各工序的參數(shù)進(jìn)展設(shè)定，點(diǎn)擊相應(yīng)的工序按鈕進(jìn)入相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置界面，進(jìn)展參數(shù)設(shè)置。以“斷面位置探測(cè)為例。圖2.1-7 端面位置探測(cè)參數(shù)界面 3砂輪組選擇 使用之前安裝好的砂輪組，需要通過(guò)砂輪組選擇界面進(jìn)展選擇，此界面包含砂輪組描述信息以及砂輪組中各個(gè)砂輪的類(lèi)型、尺寸等信息。圖2.1-8 砂輪組選擇界面2.1.7 公共參數(shù)界面公共參數(shù)界面的布局：左側(cè)為幫助信息，右側(cè)為參數(shù)信息。通過(guò)連接動(dòng)態(tài)庫(kù)的方式，連接公共參數(shù)界面對(duì)應(yīng)的dll文件，顯示公共參數(shù)界面。 1幫助信息 由圖示信息和備注信息組成。 2參數(shù)信息 由公共外圓、外圓長(zhǎng)度、導(dǎo)程、錐度等參數(shù)，重磨參數(shù)和一些單項(xiàng)選擇按鈕組成。圖2.1-9 公共參數(shù)界面2.1.8 砂輪設(shè)置界面不同的工序需要用到不同類(lèi)型的砂輪，這就需要砂輪設(shè)置功能，可以對(duì)相應(yīng)工序所使用的砂輪及砂輪組。例如“整體開(kāi)槽工序就要用到平行砂輪相應(yīng)的選擇砂輪組1、砂輪1。圖2.1-10 整體開(kāi)槽對(duì)應(yīng)的砂輪設(shè)置2.1.9 轉(zhuǎn)速設(shè)置界面不同的工序?qū)D(zhuǎn)速的要求不同，所以每一個(gè)工序都需要設(shè)置轉(zhuǎn)速，以“前端面精磨為例。圖2.1-11 前端面精磨對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速設(shè)置2.1.10 數(shù)據(jù)管理本軟件為數(shù)控工具磨床操作軟件，會(huì)涉及到大量的參數(shù)設(shè)定，也就會(huì)大量的數(shù)據(jù)，這樣就需要對(duì)這些數(shù)