汽车纵梁数控冲孔线CAM系统的通用构建方法

文章编号16720121201302006903汽车纵梁数控冲孔线CAM系统的通用构建方法周丽丽，单宝德，韩学军，张宗涛，刘亮济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东济南250022摘要介绍了一种新的汽车纵梁数控冲孔线CAM系统的构建方法，可兼容CAD2000以上的各种版本，解决了开发人员长期存在的不同版本的通用性这一难题，具有非常好的技术效果。关键词机械设计；汽车纵梁；数控冲孔线；CAM系统；构建中图分类号TG3859文献标识码A0前言目前，国际上用于冲压设备且具备数控编程功能的CADCAM一体化软件主要有美国TEKSOFT公司的PROCAM软件、台湾世新科技的NEWCAM等CAM自动编程软件。它们虽然都集成了数控加工功能模块，但对于专用的汽车纵梁数控冲孔线来说，因为没有CADCAM一体化软件支持的数控加工功能模块系统，还达不到这种特殊冲孔工艺的要求。国外汽车纵梁数控冲孔线以比利时索能为主要代表，它的编程方法是由人工把图形数据库的坐标值和直径输入以及腹面、翼面选择。我国自2001年第一台国产汽车纵梁数控冲孔线问世以来，自动编程系统采用两种方式在CAD中绘图形成图形数据库，用通用的CAM软件加模具，生成一个中间程序，再用专用的程序进行特殊处理，然后产生专用的汽车纵梁数控冲孔线程序。即通过第三方的CAM软件进行转换后用专用的程序进行处理生成特定的加工程序；读取DXF格式的图形信息进行处理以取代上述的第三方的CAM软件，其他步骤同。上述编程控制方法普遍存在以下缺点编程人员需要学习和掌握数控语言。需要将被加工零件信息转换成文字或数字信息，不仅不直观，而且在转换过程中出错率高。数控语言编程采用调用CAD的库函数的方法，由于各种版本的CAD采用的库函数不同，导致各种版本的编程软件不能兼容，其技术性能、通用性和效率比较差。本文将介绍一种新的与CADCAM系统高度集成、能够实现高效率和高质量冲孔的CAM系统构成方法，它较好地避免了上述各种编程控制方法的缺收稿日期20121206作者简介周丽丽1975一，女，高级工程师，从事数控机床开发设计点，能够兼容CAD2000以上的各种版本，具有非常好的技术效果。1系统特点新的CAM系统构建方法可以满足与CAD多种不同版本共用，是一对多的关系，对于AUTOCAD这种CAD软件可以跨版本，可安装在AUTOCAD2000、2002、2004、2005、2006、2007、2010等各种版本中；而现有技术需要多种CAM系统与各种版本对应，是一对一的关系。这种用于汽车纵梁冲孔加工的CAM系统的构建方法，其研制在软件开发中带来了革命性的变化，它具有以下特点用通用连接取代各种版本的专用连接。舍去各种版本的类型库和函数库。CAD中的实体、集合、选择集等属性用通用对象实现。涉及到的CAD命令用通用对象的屙L生和对象的方法实现。CAD中的表示颜色、线型、层、选择方式等常量用通用数值取代。表1详细显示了新的CAM系统构建方法在对程序进行通用性处理过程中的操作要点及与现有技表1新的CAM系统构建方法与现有技术的对比对比项新的CAM系统构建现有技术方法采用的构建方法连接AUTOCADAPPLICATION14AUTOCADAUTOCADAPPLICATION15方式AUTOCADAPPLICATION18等APPLICATION引用类AUTOCAD2006TYPELIBRARYAUTOCADOBJECTDBCOMMON160TYPELIBRARY无型库MICROSOFTACTIVEDATAOBJECTS21LIBRARY等实体，ACADLINEACADLINETYPE集合，ACADAPPLICATI0NACADDOCUMENTOBJECT选择集ACADSELECTIONSETACADENTITY等命令ZOOMALLZOOMEXTANTS等OBJECT对象ACBLUEACLINEWITHARROWACSELECTIONSETA1L常量数值ACREDACBLUE等69。术采用方法的区别。2系统构成图1为系统软硬件配置框图，图2为CADCAM集成系统框图。CADCAM集成系统汽车纵梁数控冲孔生产线上料装置操作系统主机1，2，3，4计算机硬件数控系统CPU存储器控制器输入下料装置设备输出设备显示器成型产品L图1系统软硬件配置框图图2CADCAM集成系统框图新的用于汽车纵梁冲孔加工的CAM系统，其组成包括1读取CAD文件的模块。包括计算机硬件及操作系统，CAD系统以及删除重复子模块、获取CAD数据子模块、筛选分离数据子模块和数据存储子模块。2将CADCAM系统建立起链接和图标菜单以及接口的模块。包括ACTIVEXAUTOMATION技术、数学模型及算法子模块、优化的数学模型及算法子模块、模拟运行的数学模型及算法子模块。5将数据生成NC数据程序的模块。包括各种数控系统G代码库或数控系统定义的固定加工循环代码数据库、大小主机同时冲孔的计算方法子模块、夹钳交换或夹钳死区避让的算法子模块、数控系统的M代码库、每个加工面的冲压孔数统计以及校验子模块，双主机同时冲孔的比率统计子模块。6将NC数据程序传输给冲孔数控设备的模块。包括CF卡、U盘、RS232串口，USB转串口连接装置以及网络。还具有参数设置、通道选择、波特率选择、奇偶校验设置、数据位设置、停止位设置、数据流控制设置等端口。7数控冲孔设备。数控冲孔设备可以是以下设备的一种U形梁四主机三面冲；U形梁三主机三面冲；U形梁双主机翼面冲；U形梁双主机腹面冲。还包括以下装置可选上料装置；U形梁夹紧装置；送进装置；零点检测装置；腹面前检测装置、腹面后检测装置、翼面检测装置；主机冲压装置；下料装置。3实现方法基于VISUALBASIC和ACTIVEXAUTOMATION技术，开发汽车纵梁数控冲孔线CAM系统，其具体方法如下。增加菜单项以实现CAM图标，用VBA编写接口，使图标与ACTIVEX控件相连，用VB编写类生成DLL，它是以VB类的形式提供的开发接口，可用于定义模型的几何、窗体，拓扑以及实现其他功能。在应用中，可直接通过类的公共PUBLIC数据成员和保护PROTECTED数据成员以及成员函数MEMBERFUNCTION与ACIS相互作用。开发者也可以根据特殊的需要从ACIS类派生出自己的应用类，类接口在各版本中可能有变化。最终把菜单、VBA工程、DLL、各种文档都封装在SETUP中，可以安装在AUTOCAD2000以上的各版本中。首先，创建一个CAM系统图标菜单，编写脚本SCRIPTSJMCARMNS，在AUTOCAD使用工具_自定义菜单MCARMNS加载，把CAM菜单加载到AUTOCAD系统中，以便用户像点击AUTOCAD的图标一样点击CAM图标。第二步，用VBA编写JMVB1DVB工程，用于调用DLL工程中类的成员。第三步，使用VISUALBASIC60创建工程，包括各种窗体、模块、类、过程、函数和各种功能模块并进行通用性处理本发明阐述的方法，编译成DLL工程，以备VBA调用；最后集成打包封装形成SETUP安装文档。图3是生成NC程序窗体。XTSLTIYDOCTDRLNB1DWGFULIN【DETETIME20121109I123搬既“U孙1，P9200【Y疆M啪IDTH31”【TH工CL8】OIULMER1动NL3ROD5O910M59AI心O6“96A9200B317C8；93G60X850LO056X463，22712379T13B091622LIO一56XL07833Y1504T13BO153133L15663X1650Z1650L2056X2084712379T13BO2S37L30LI56X29421YIZ379T13BO339621I40M56X36169LYL2379T13BO40699TL5O1156X444683Y18Z8T13BO4899E3L60U56X5101YL眩8T13BO5554】L70IL56X58657Y21156TI3BO6315S7QLEO誓56X646792Y19205T13BO692092190M56X717091YI5304TI3BO7623,91QL97A9唾X84O0Z8400图3生成NC程序窗体新的CAM系统构建方法实现了CAD和CAM的一体化融合，为一种通用性强的自动编程方法。4效果新的CAM系统构建方法是我公司独创，具有独创性和新颖性用通用连接方式取代各种版本的连接方式；去除CAD版本的类型库TYPELIBRARY，去除VBATYPELIBRARY库，去除O6JECTDBF库等各种引用；用OBJECT类型定义变量取代各种实体，集合，选择集等中以ACAD开始的变量类型如ACADLINE、ACADENTITY、ACADLINETYPE、ACADAPPLICATION、ACADSELECTIONSETACADDOCUMENT等；用数值常数取代AC开始的常量类型如ACBLUE、ACRED、ACLINEWITHARROW、ACSELECTIONSETALL等。这种CAM系统的构建方法其效果为一是利用ACTIVEXAUTOMATION技术开发汽车纵梁数控冲孔生产线CAM系统的工艺过程，实现了CAD和CAM一体化；二是可以跨平台、跨版本的开发技术，图形设计可以运用PROENGINEER，UGII，IDEAS，EUCLIDIS，CATIA，SOLIDWORKS等专用CAD软件直接设计绘制，通过DXF、IGES、DWG格式放入CAD和CAM的一体化系统，也可以用AUTOCAD直接绘制。对于AUTOCAD这种CAD软件可以跨版本，可以安装在AUTOCAD2000、2002、2004、2005、2006、2007、2010等各种版本中。新的CAM系统构建方法采用了ACTIVEXAUTOMATION技术，增强了CADCAM系统的集成性、对各种不同版本的适应性和可维护性；使得从图形到生成NC程序的操作、控制、使用的简便，代码生成速度快；并具有在计算机上NC轨迹模拟功能，直观性强。5结束语新的CAM构建方法是一种可兼容AUTOCAD20002010所有版本的构建方法，它突破了二次开发人员局限某一版本的代码在其他版本不能使用的技术瓶颈，解决了开发人员长期存在的难题，可以做到一次开发、多年受益。新的CAM构建方法正以其无法比拟的兼容性好、通用性强等优越性，在汽车纵梁数控冲孔线中发挥着愈来愈重要的作用，实现了汽车纵梁冲孔的高效率、高质量，为各汽车厂家及其配套厂带来高的产值效益。【参考文献】1王传标，韩学军基于VB60和ACTIVEXAUTOMATION技术开发CAM的研究IJI信息技术与信息化，2009，12韩学军汽车纵梁冲孔数控生产线自动编程系统ACTIVEXAUTOMATION技术的应用J_CADCAM与制造业信息化，2006，123韩学军汽车纵梁冲孔数控生产线自动排刀J_锻压装备与制造技术，2007，4234李长勋AUTOCADACTIVEX二次开发技术M】北京国防工业出版社20055吴文斗，周兵，吴兴勇VISUALBASIC程序设计教程【M】长沙湖南教育出版社，2005THECOMPATIBLECAMSYSTEMBUILDINGMETHODOFCNCPUNCHINGLINEFORTRUCKSIDEMEMBERZHOULILI，SHANBAODE，HANXUEJUNJINANFOUNDRYANDMETALFORMINGMACHINERYRESEARCHINSTITUTECO，LTD，JINAN250022，SHANDONGCHIABSTRAC