采用APT语言编制数控程序具有程序简炼,走刀控制灵活等优点,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级,上升到面向几何元素.APT仍有许多不便之处:采用语言定义零件几何形状,难以描述复杂的几何形状,缺乏几何直观性;

缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段;难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接;不容易作到高度的自动化,集成化,针对APT语言的缺点,1978年,法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统,称为为CATIA。

 

随后很快出现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP等系统,这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示,交互设计、修改及刀具轨迹生成,走刀过程的仿真显示、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向发展。到了80年代,在CAD/CAM一体化概念的基础上,逐步形成了计算机集成制造系统(CIMS)及并行工程(CE)的概念。目前,为了适应CIMS及CE发展的需要,数控编程系统正向集成化和智能化夫发展。

在集成化方面,以开发符合STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData)标准的参数化特征造型系统为主,目前已进行了大量卓有成效的工作,是国内外开发的热点;在智能化方面,工作刚刚开始,还有待我们去努力。

2、 NC刀具轨迹生成方法研究发展现状

数控编程的核心工作是生成刀具轨迹,然后将其离散成刀位点,经后置处理产生数控加工程序。

下面就刀具轨迹产生方法作一些介绍文献综述

2.1、基于点、线、面和体的NC刀轨生成方法

CAD技术从二维绘图起步,经历了三维线框、曲面和实体造型发展阶段,一直到现在的参数化特征造型。在二维绘图与三维线框阶段,数控加工主要以点、线为驱动对象,如孔加工,轮廓加工,平面区域加工等。这种加工要求操作人员的水平较高,交互复杂。

在曲面和实体造型发展阶段,出现了基于实体的加工。

实体加工的加工对象是一个实体(一般为CSG和BREP混合表示的),它由一些基本体素经集合运算(并、交、差运算)而得。

实体加工不仅可用于零件的粗加工和半精加工,大面积切削掉余量,提高加工效率,而且可用于基于特征的数控编程系统的研究与开发,是特征加工的基础。实体加工一般有实体轮廓加工和实体区域加工两种。实体加工的实现方法为层切法(SLICE),即用一组水平面去切被加工实体,然后对得到的交线产生等距线作为走刀轨迹。

本文从系统需要角度出发,在ACIS几何造型平台上实现了这种基于点、线、面和实体的数控加工

 


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