本文討論的利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)NC代碼的自動(dòng)生成搂捧，解決了NC編程中信息的輸入問(wèn)題竹恃。該方法避免了信息的重復(fù)輸入岁十，最大限度地利用了系統(tǒng)的信息資源忽愧，保證了零件信息流傳遞的暢通崇已，初步實(shí)現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM 信息的集成。實(shí)踐表明脑苫，與傳統(tǒng)的NC代碼生成方法相比贱起，該方法方便、快捷舱踊，可減少由于人機(jī)交互而發(fā)生的錯(cuò)誤椭皿，生成的數(shù)控代碼可應(yīng)用于實(shí)際加工
   
    提出了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人機(jī)交互方式對(duì)制造模型進(jìn)行處理，并自動(dòng)生成NC代碼孟景。依次論述了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件原理刻渔、實(shí)現(xiàn)的前提、表達(dá)規(guī)則让腹、生成方式以及運(yùn)行并生成NC代碼远剩。

    在CAPP與CAM系統(tǒng)中，人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)NC代碼的生成是最常用的方式骇窍。通常CAPP并不提供給CAM所需的機(jī)床設(shè)備瓜晤、加工刀具锥余、切削速度、進(jìn)給量等參數(shù)信息痢掠，CAM要取得這些信息驱犹，只有通過(guò)人機(jī)交互逐一輸入，最后得到NC代碼足画。這種方式不僅效率低雄驹，而且容易出錯(cuò)，成為CIMS 的一個(gè)障礙淹辞。在利用Pro/Engineer 平臺(tái)進(jìn)行CAD/CAPP/CAM信息集成的研究過(guò)程中医舆，探索出一種以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)信息在CAPP與CAM之間自動(dòng)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工模型參數(shù)的自動(dòng)配置來(lái)得到NC代碼象缀。

一彪饺、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件的概念

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的原理
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的前提條件
加工特征處理過(guò)程的中性表達(dá)規(guī)則
模式化加工過(guò)程的建立
特征加工方法的確定

    以一定的規(guī)則，對(duì)加工特征的處理過(guò)程進(jìn)行中性描述促弯，形成模式化的特征加工過(guò)程通冕，并以此為基礎(chǔ)組成數(shù)據(jù)文件。當(dāng)系統(tǒng)讀入該文件時(shí)诲厚，它便會(huì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)文件描述的特征處理過(guò)程自動(dòng)執(zhí)行驹莽。當(dāng)文件讀入完畢時(shí)，也就完成了系統(tǒng)間的信息傳輸钟展。這樣一種以數(shù)據(jù)描述表示人機(jī)交互操作，以數(shù)據(jù)文件的自動(dòng)讀入實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息傳遞的方式瓶答，作者稱其為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式肢钙。該方法的特點(diǎn)是用數(shù)據(jù)表達(dá)人機(jī)交互操作，文件的讀入過(guò)程就是信息的傳輸和處理過(guò)程山毛。這種利用數(shù)據(jù)文件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息的傳遞遍削，是目前研究CAD/CAPP/ CAM集成的熱點(diǎn)。

    特征加工過(guò)程的模式化 所謂特征加工過(guò)程的模式化泽兼，是指每一個(gè)需要加工的特征子擅，無(wú)論是平面類特征還是孔類特征，它們都具有相似的加工處理過(guò)程贝咙。事實(shí)上样悟，我們?cè)诶肞ro/Engineer對(duì)特征進(jìn)行加工處理時(shí)，處理過(guò)程正是相似的庭猩。其模式化加工過(guò)程如下：

    開始一個(gè)NC SEQUENCE窟她，即開始一個(gè)加工特征的處理工作。

    進(jìn)行加工特征類型選擇蔼水，確定加工特征是平面類震糖、孔類還是其它類型录肯。

    加工刀具的選擇，根據(jù)零件的材料吊说、特征的類型论咏、特征的精度要求以及粗精加工狀態(tài)選擇從標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)選擇合適的刀具。

    機(jī)加工參數(shù)的選擇颁井，根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備厅贪、選擇的刀具等因素綜合確定機(jī)加工參數(shù)，并從機(jī)加工參數(shù)庫(kù)中選擇蚤蔓。

    加工對(duì)象和退刀面的選擇:在Pro/Engineer中泛汁，零件的每一個(gè)特征或幾何要素都可以從菜單中選擇出。退刀面可通過(guò)在加工坐標(biāo)系的Z 軸方向設(shè)置一個(gè)合理的數(shù)值來(lái)得到陶焙。

    刀軌生成和材料切削動(dòng)態(tài)演示:在完成上述工作后寿经，就可以生成刀軌文件并動(dòng)態(tài)演示刀具的切削過(guò)程，以判定所生成的刀軌是否合理听量。

    保存生成的NC SEQUENCE剖坟，至此，一個(gè)特征的完整加工處理過(guò)程便結(jié)束了榕暴。

    刀具參數(shù)绪桑、機(jī)加工參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化刀具參數(shù)和機(jī)加工參數(shù)都以數(shù)據(jù)文件的形式按類存放在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中，當(dāng)需要使用時(shí)飘具，通過(guò)調(diào)用文件名便可實(shí)現(xiàn)猴试。為擴(kuò)大應(yīng)用范圍，該標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)是開放式的载易，用戶可以對(duì)這些參數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行任意的增加粒惜、修改和刪除，這樣可以減少重復(fù)設(shè)置颈墅、節(jié)省時(shí)間蜡镶、提高效率。

    零件特征的菜單選擇 在用人機(jī)交互方式進(jìn)行加工特征處理時(shí)恤筛，加工特征的選取往往是通過(guò)在屏幕上用鼠標(biāo)點(diǎn)取該特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的官还。用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行加工特征處理時(shí)，由于可選點(diǎn)的坐標(biāo)范圍不易確定毒坛，使得通過(guò)菜單來(lái)選擇特征成為必要望伦。在Pro/Engineer軟件中，每一個(gè)特征和每一個(gè)幾何要素都可通過(guò)選取菜單來(lái)得到煎殷。

    為了使加工特征處理過(guò)程表達(dá)得合理屡谐、充分，有必要對(duì)加工特征處理過(guò)程的描述作出規(guī)定。結(jié)合系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)愕掏，對(duì)處理過(guò)程的操作表達(dá)作如下規(guī)定: 注釋信息 要表達(dá)注釋信息時(shí)度秘，可在所要表達(dá)的信息前加“!”。例如:

! trail file version No. ###

用戶輸入 用戶輸入信息單獨(dú)占據(jù)一行饵撑，在該行中無(wú)其它信息剑梳。例如要輸入零件名Example 1，可表示為:

Example 1

系統(tǒng)菜單選擇 在需要選擇的菜單前加“#”拙故。例如窃德，要選擇菜單DONE，則表示為:

#DONE

鼠標(biāo)選擇 鼠標(biāo)的選擇點(diǎn)以x亮倍，y坐標(biāo)表示忆颇，在坐標(biāo)后加上所按的鍵。鼠標(biāo)有三個(gè)鍵纠惧，分別以L（left）卿截、M（middle）、R（right）表示赛虽。例如以鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)取點(diǎn)（2.00拨蓖，3.00，則表示為: 2.00 3.00 L
默認(rèn)系統(tǒng)設(shè)置 通過(guò)讓在有系統(tǒng)默認(rèn)值提示的下面空一行刺泌，來(lái)實(shí)現(xiàn)接受系統(tǒng)默認(rèn)值照旺。

二維對(duì)象選擇 以@ sel2d開頭，后接對(duì)象名稱及其關(guān)鍵屬性和鼠標(biāo)點(diǎn)取方式男枝。以對(duì)圓標(biāo)注尺寸為例酝浦，選取圓心為（0，4）的圓场刑，尺寸標(biāo)注點(diǎn)在（1般此，1），則表示為:

@ sel2d CIRCLE 0 4 1 1 M

三維對(duì)象選擇 以@ sel view 0作為第一行摇邦，下面接三維對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息。

例如屎勘，對(duì)于平面施籍，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為:

typedef struct p_plane
{
double e1 [3] ： / * u向單位向量* /
double e2 [3] ： / * v向單位向量* /
double e3 [3] ： / * 平面的指向* /
double origin[3 ] ： / *平面的原始點(diǎn)* /
}： 假設(shè)e1[3]={1，0概漱，0}：e2[3]={0丑慎，1，0}：e3[3]={0瓤摧，0竿裂，1}：origin[3]={0，0，0}

則表示為:

@ sel view 0
1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0

    根據(jù)以上分析可知腻异，加工特征的處理過(guò)程是模式化的进副。通過(guò)分析Pro/Engineer軟件加工零件的人機(jī)交互過(guò)程，總結(jié)出箱體類零件常用加工方式的加工模式铣修。箱體類零件主要是孔加工和面加工遣抄。在孔加工模式中有鉆孔加工模式、鏜孔加工模式杭喊、螺紋孔加工模式庵臼、鉸孔加工模式等：在平面加工模式中主要有銑削加工模式、磨削加工模式等烤恃。為具體說(shuō)明模式化加工過(guò)程的建立揽邀，下面以螺紋孔加工模式為例詳細(xì)介紹:

#NC SEQUENCE / *開始一個(gè)特征加工* /
#New Sequence
#HOLEMAKING / *確定加工特征類型* /
#DONE
#TAP / *確定孔特征類型* /
#DONE
#DONE
#RETRIE_E
#T5 / *確定刀具參數(shù)* /
#DONE
#RETRIE_E
#T0001 / *確定機(jī)加工參數(shù)* /
#DONE
#BY TIP / *確定孔的屬性* /
#DONE
#SEL BY MENU
#FIRST.PRT
#SURFACE
#TOPFACE
#ENTER
6 / *孔深輸入* /
#SEL BY MENU
#AXISI / *孔軸選擇* /
#DONE SEL
#DONE / RETURN
#DONE
#DONE/RETURN
#PLAY PATH / *刀具路徑生成* /
#DONE CL
#DONE
#NC CHECK / *材料切削動(dòng)態(tài)演示* /
#RUN
#DONE / RETURN
#CONFIRM
#DONE / RETURN
#DONE SEQ / *結(jié)束加工處理定義* /
#CL DATA
#NC SEQUENCE
#16: Holemaking，Operation:POP
150
#FILE
TT0001 / *保存刀軌文件* /
#DONE OUTPUT
#DBMS
#SAVE

    在一定的制造環(huán)境下肴奠，特定的特征加工方法是有限的辙势。以通孔特征為例，該特征可以通過(guò)鉆展嘲、擴(kuò)沟密、粗鉸、精鉸曾探、粗鏜痹换、精鏜等加工方法的排列組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們可以根據(jù)實(shí)際制造環(huán)境都弹，按照系統(tǒng)的要求娇豫，定義適合給定特征的加工方法。在工藝決策過(guò)程中畅厢，系統(tǒng)通過(guò)推理根據(jù)特征類型和特征的工藝約束參數(shù)選擇具體加工方法冯痢。與特征加工方法庫(kù)的建立一樣，我們建立了標(biāo)準(zhǔn)刀具庫(kù)和機(jī)加工參數(shù)庫(kù)框杜。在具體應(yīng)用時(shí)浦楣，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容進(jìn)行增加、修改和刪除以滿足不同情況的需要咪辱。

二振劳、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件的生成

    數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件是由工藝決策模塊（CAPP 模塊）在工藝決策過(guò)程中伴隨工藝路線的產(chǎn)生而產(chǎn)生的。當(dāng)CAPP 進(jìn)行工藝決策時(shí)油狂，每確定一個(gè)加工對(duì)象的工藝和加工方法历恐，同時(shí)選擇加工該特征的刀具、機(jī)床专筷、進(jìn)給量弱贼、機(jī)床轉(zhuǎn)速等兰捣，并將它們都輸入一個(gè)文件，該文件就是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件卓胶。它可被Pro/Engineer識(shí)別并執(zhí)行赞亡。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件的生成過(guò)程如圖1所示。當(dāng)讀入文件時(shí)欲访，這樣就將生成NC代碼所需參數(shù)自動(dòng)傳輸給既定的加工模型：讀完文件后变抛，系統(tǒng)就可進(jìn)行刀路演示，生成數(shù)控代碼宏动。該數(shù)控代碼經(jīng)過(guò)后置處理后涡拾，就可用于機(jī)床加工。

    由于該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件的內(nèi)容是以單個(gè)特征的模式化加工過(guò)程構(gòu)成的斜孩，因此中性文件是基于特征的胆褪。一個(gè)特征在Pro/Engineer中的一次模式化加工被稱為一個(gè)NC Sequence，基于同一加工坐標(biāo)系的若干NC Sequence稱為一個(gè)Operation臀胞。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件可包含多個(gè)Operation狰绪，而每個(gè)Operation又可能包含多個(gè)NC Sequence。

 三蛋济、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件的自動(dòng)讀入和NC代碼的生成

    有了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件后棍鳖，便可利用它來(lái)實(shí)現(xiàn)NC代碼的生成。讀取數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件是通過(guò)利用Pro/Develop的文件讀入函數(shù)所開發(fā)的菜單來(lái)實(shí)現(xiàn)的碗旅。該菜單是MAIN菜單下MISC的子菜單TRAIL渡处。當(dāng)進(jìn)入Pro/Engineer 界面后，按下菜單鍵TRAIL祟辟，再根據(jù)系統(tǒng)要求輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件名医瘫，該文件便會(huì)自動(dòng)讀入。該文件讀入函數(shù)如下:

#Include"prodevelop. h"
#Include"profiles. h"
int pro_read_file_to_pro （
wchar_t file_name旧困， / *（in）The file name * /
Prohandle object_ptr醇份， / *（in） The object * /
Int file_type， / *（in）The file type * /）

    讀入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)文件的界面圖（ 略） 吼具。讀入文件完成后僚纷，可直接得到包含刀具軌跡的刀軌文件*. ncl。得到刀位文件后拗盒，經(jīng)過(guò)后處理器怖竭，就可將它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)設(shè)備可識(shí)別的NC 代碼。

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