專利名稱：數(shù)控機(jī)床智能設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控機(jī)床智能設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)CAD技術(shù)的應(yīng)用己逐步進(jìn)入高級(jí)階段，許多用戶都 針對(duì)本行業(yè)的特點(diǎn)對(duì)CAD進(jìn)行二次開發(fā)，CAD二次開發(fā)技術(shù)幾乎在各個(gè)行業(yè)中 都有應(yīng)用實(shí)例，并己有許多商品化軟件問世。但各行業(yè)CAD二次開發(fā)技術(shù)的發(fā) 展水平存在較大差距，機(jī)械、電子、建筑、航空航天等最早應(yīng)用二次開發(fā)技術(shù)， 其二次開發(fā)程度也最高。開發(fā)出的CAD系統(tǒng)能夠集計(jì)算、參數(shù)化畫圖、數(shù)據(jù)管 理為一體，并直接與計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)和計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)(CAPP)有機(jī)
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目前，國(guó)內(nèi)己開發(fā)成功一批符合工程需要的應(yīng)用軟件，逐漸形成了一批具
有較高素質(zhì)的研究開發(fā)隊(duì)伍，出現(xiàn)了一些CAD應(yīng)用軟件，但大多數(shù)僅僅針對(duì)某 一類型的產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部份而開發(fā)的小型應(yīng)用系統(tǒng)，解決的問題也比較有限。 在眾多的CAD二次開發(fā)軟件中，基于AutoCAD軟件平臺(tái)基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次
開發(fā)得到的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，目前己是一個(gè)比較成熟的技術(shù)，但是，它是一個(gè)純二維 的工作環(huán)境，二次開發(fā)的結(jié)果，只是將CAD作為輔助繪圖工具，把設(shè)計(jì)過程的 最后階段——繪圖階段搬到計(jì)算機(jī)上，設(shè)計(jì)過程仍在設(shè)計(jì)師的頭腦中完成，沒 能真正發(fā)揮出CAD的功能。另外，產(chǎn)品和零部件的標(biāo)準(zhǔn)化不足。由于沒注重零 部件的標(biāo)準(zhǔn)化工作，越來越多的零件流入生產(chǎn)流程，造成零件數(shù)量的無限制增 長(zhǎng)；同時(shí)，缺乏完善的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和過程管理系統(tǒng)，企業(yè)的大量數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì) 過程得不到有效的控制和管理，使得設(shè)計(jì)任務(wù)間的等待時(shí)間長(zhǎng)，各部門之間的 信息傳遞速度緩慢，數(shù)據(jù)一致性差，安全性差。
隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)得到了快速發(fā)展。它經(jīng)歷了從二 維模型、三維線框模型、曲面模型、實(shí)體模型、產(chǎn)品模型、特征模型直至最新 的生物模型，CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)必然是從靜態(tài)設(shè)計(jì)到以參數(shù)化特征造型為基 礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展過程。可見，基于AutoCAD應(yīng)用軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，現(xiàn) 已逐步不能滿足現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的要求，現(xiàn)代化設(shè)計(jì)趨勢(shì)，正從二維靜態(tài)圖形設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)化到三維動(dòng)態(tài)實(shí)體模型設(shè)計(jì)。
在CAD技術(shù)日益普及的今天，傳統(tǒng)的二維CAD軟件正逐漸被三維CAD軟件 所替代。在眾多軟件中，Solidworks公司Solidworks、 PTC公司的Pro/Engineer是 具有代表性的優(yōu)秀軟件之一。自從面世以來它以尺寸驅(qū)動(dòng)基于特征單一全關(guān)聯(lián) 的數(shù)據(jù)庫等優(yōu)點(diǎn)深受用戶好評(píng)，在這兩個(gè)軟件基礎(chǔ)之上的二次開發(fā)也正在不斷 發(fā)展中。然而，基于Pro/Engineer的二次開發(fā)工具包ToolKIT，由于軟件本身的價(jià) 格較高，軟件學(xué)習(xí)難度大，以及軟件二次開發(fā)代碼不公開等特點(diǎn)，在進(jìn)行基于 Pro/Engineer的二次開發(fā)工作的時(shí)候就存在一定的難度，這大大限制了該軟件二 次開發(fā)的進(jìn)程
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種數(shù)控 機(jī)床智能設(shè)計(jì)方法，其建立在通用的Solidworks應(yīng)用軟件的平臺(tái)之上，利用該 軟件的二次擴(kuò)展功能，并以數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為實(shí)例，嘗試基于知識(shí)的機(jī)械產(chǎn) 品開發(fā)新模式，為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)，這就是Solidworks軟件二次開發(fā)的功能 的具體實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種數(shù)控機(jī)床智能設(shè)計(jì)方法，其特征是包括依次進(jìn)行的以下步驟 第一步在數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，首先在用戶程序主界面輸入被加工
工件的尺寸，當(dāng)零件形狀不是規(guī)則的長(zhǎng)方體時(shí)，需要輸入能夠包容零件的最小
長(zhǎng)方體的長(zhǎng)，寬，高；
第二步進(jìn)入數(shù)據(jù)傳遞與計(jì)算模塊的系統(tǒng)原始尺寸信息，通過數(shù)據(jù)變量?jī)?nèi) 部參數(shù)尺寸計(jì)算，首先驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)部分進(jìn)行造型，其設(shè)計(jì)先后順序?yàn)楣ぷ髋_(tái) 面——工作臺(tái)座——工作臺(tái)滑鞍；
第三步由機(jī)床工作臺(tái)部分尺寸和機(jī)床X、 Y、 Z三個(gè)方向的行程，確定機(jī) 床床身體積，得到床身長(zhǎng)、寬、高尺寸值，即可進(jìn)行床身建模。
本發(fā)明的積極效果在于以Solidworks三維實(shí)體建模軟件為平臺(tái)，利用軟件 開放的二次開發(fā)接口，用VB語言開發(fā)產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，結(jié)合Solidworks的尺
寸驅(qū)動(dòng)功能，通過API技術(shù)對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)來實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，形成系列化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)序列，使得系統(tǒng)開發(fā)參數(shù)化產(chǎn)品系列得以實(shí) 現(xiàn)。這種可以方便的推廣到其他任意產(chǎn)品、具有普遍的指導(dǎo)意義的設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)了用戶的個(gè)性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，是智能CAD設(shè)計(jì)思路的具體體現(xiàn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
在數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，首先在用戶程序主界面輸入被加工工件的尺 寸，當(dāng)零件形狀不是規(guī)則的長(zhǎng)方體時(shí)，需要輸入能夠包容零件的最小長(zhǎng)方體的 長(zhǎng)，寬，高。值得注意的是，在機(jī)床坐標(biāo)系中，是以X軸，Y軸和Z軸來定義方 向的，因此，在輸入時(shí)應(yīng)注意輸入的工件尺寸值要與機(jī)床對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)一起 來，進(jìn)行X， Y， Z賦值，這樣，系統(tǒng)的原始設(shè)計(jì)參數(shù)信息傳遞給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳 遞與計(jì)算模塊，該模塊將根據(jù)X， Y， Z值驅(qū)動(dòng)后續(xù)整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。
下一步，進(jìn)入數(shù)據(jù)傳遞與計(jì)算模塊的系統(tǒng)原始尺寸信息，通過數(shù)據(jù)變量?jī)?nèi) 部參數(shù)尺寸計(jì)算，首先驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)部分進(jìn)行造型，其設(shè)計(jì)先后順序?yàn)楣ぷ髋_(tái) 面——工作臺(tái)座——工作臺(tái)滑鞍。
接下來，由機(jī)床工作臺(tái)部分尺寸和機(jī)床X、 Y、 Z三個(gè)方向的行程，確定機(jī) 床床身體積，得到床身長(zhǎng)、寬、高尺寸值，即可進(jìn)行床身建模。
刀盤的直徑尺寸值決定了刀庫的大小和刀庫刀具的容量，在這里，我們認(rèn) 為刀庫中刀盤直徑尺寸值取決于床身尺寸。
主軸部件尺寸的決定，參照企業(yè)現(xiàn)有主軸參數(shù)系列由用戶自行進(jìn)行選取。
至此，設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)由VB程序用戶界面人機(jī)交互輸入，通過設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)部 數(shù)據(jù)傳遞與計(jì)算模塊，經(jīng)過SolidWorksAPI函數(shù)驅(qū)動(dòng)SolidWorks三維建模，順序 得到了機(jī)床各組成部件結(jié)構(gòu)模型，最后，再經(jīng)過裝配以后，即可完成整機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)工作。
在參數(shù)化設(shè)計(jì)以后，再進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)，能夠在花費(fèi)較少時(shí)間、精力的情 第一步常規(guī)方法抽取制鹽鹵水；
況下，獲取較豐富的設(shè)計(jì)成果，方便了以后的方案選擇、分析、優(yōu)化和最 終的定型，也可以向客戶提供更多的選擇。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)控機(jī)床智能設(shè)計(jì)方法，其特征是包括依次進(jìn)行的以下步驟第一步在數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，首先在用戶程序主界面輸入被加工工件的尺寸，當(dāng)零件形狀不是規(guī)則的長(zhǎng)方體時(shí)，需要輸入能夠包容零件的最小長(zhǎng)方體的長(zhǎng)，寬，高；第二步進(jìn)入數(shù)據(jù)傳遞與計(jì)算模塊的系統(tǒng)原始尺寸信息，通過數(shù)據(jù)變量?jī)?nèi)部參數(shù)尺寸計(jì)算，首先驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)部分進(jìn)行造型，其設(shè)計(jì)先后順序?yàn)楣ぷ髋_(tái)面——工作臺(tái)座——工作臺(tái)滑鞍；第三步由機(jī)床工作臺(tái)部分尺寸和機(jī)床X、Y、Z三個(gè)方向的行程，確定機(jī)床床身體積，得到床身長(zhǎng)、寬、高尺寸值，即可進(jìn)行床身建模。
全文摘要
本發(fā)明是一種數(shù)控機(jī)床智能設(shè)計(jì)方法，其特征是包括依次進(jìn)行的以下步驟在數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，首先在用戶程序主界面輸入被加工工件的尺寸，當(dāng)零件形狀不是規(guī)則的長(zhǎng)方體時(shí)，需要輸入能夠包容零件的最小長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高。這種可以方便的推廣到其他任意產(chǎn)品、具有普遍的指導(dǎo)意義的設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用戶的個(gè)性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，是智能CAD設(shè)計(jì)思路的具體體現(xiàn)。
文檔編號(hào)G05B19/18GK101364099SQ200710016918
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2007年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月11日
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