（机械制造及其自动化专业论文）基于mastercam的cappcam集成方法研究.pdf

基于m a s t e r c a m 的c a p p c a m 集成方法研究 学科：机械制造及其自动化 研究生签字：石使 指导教师签字： m o v e f i r s t 0 ；h 移到首条记录 r s l m o v e n e x t 0 ：移到下一条记录 r s l u p d a t e ( ) ； n 保存到库中 ( 6 ) 关闭记录集与连接。记录集或连接都可以用c l o s e 方法来关闭。 ( 7 ) 建立c h o o k s 应用程序。 ! ! ! ：! ! ! ：! ：! 竺叁些竺互鎏一 j = = = ；_ h _ - e j 目= i _ _ _ i _ l = = = _ _ - l = = = - - = l 目= i 目- l l = i = i _ _ l _ e l = # = = _ ；。1 9 4 。一一 5c a p p m a s t e r c a m 集成的方法 5 1c a p p m a s t e r c a m 集成的数据共享 c a p p m a s t e r c a m 集成的目的是实现c a p p 系统和m a s t e r c a m 系统之间的数据共享 与交换。根据并行工程的要求，c a p p 系统和m a s t e r c a m 系统需要建立共同的数据模型， 以加工特征为信息载体将数据存入一个共享数据文件中，该文件存放于工程数据库中，两 个系统分别通过与工程数据库之间的接口对数据进行操作。 5 1 1 数据的存储 在p d m 系统中，使用s q ls e v e r2 0 0 0 系统建立了零件信息库，用于存放 c a p p m a s t e r c a m 集成系统的共享数据。在零件信息库中，又定义了c a p p m a s t e r c a m 集成的共享数据文件“t e c h n o l o g y t x t ”，用于存放除图形以外的信息；而图形则使用图形 文件单独存储在零件信息库中。 c a p p 系统产生的某个零件的所有工艺，按工序、工步顺序从前向后存放在 “t e c h n o l o g y t x t ”文件中。在该文件中首先包含了一个文件头，用于存放零件工艺的总体 信息。在文件头之后，依次存放各道工序的信息，每道工序的信息形成一个大数据块；在 每个大数据块中又依次存放该道工序的总体信息，各工步信息，每道工步的信息又形成一 个数据块。 假设某个零件共有n 道工序，从第l 道工序至第n 道工序又分别包含m l ，m 。 道工步，则“t e c h n o l o g y t x t ”文件的格式框架如下： 文件头( 纪录工艺的总体信息) 第1 道工序的总体信息 第1 道工步 第2 道工步 第m i 道工步 第2 道工序的总体信息 第1 道工步 第2 道工步 第m 2 道工步 第n 道工序的总体信息 第l 道工步 第2 道工步 ， 亘塞三些兰堕堡主兰堡笙苎一 第m 。道工步 记录每道工序和工步的数据大小因不同的工序和工步可能不同。 m a s t e r c a m 获取这些信息时，可以按照顺序取出全部的工艺信息；也可以根据需要， 以某道工序或工步的标识为依据，取出所需的工序或工步。 5 1 2 加工特征在c a p p c a m 集成中的表现形式 以特征为信息载体是当前实现c a p p c a m 集成的有效方法，本文当然也不例外。在 c a p p c a m 集成系统中，应主要考虑特征的加工性能，因此c a p p c a m 集成系统应是基 于加工特征的集成。在加工特征中，不仅包含有几何拓扑信息，更包含有加工信息。 在c a p p c a m 集成系统中，c a p p 系统需要向c a m 系统提供完整的零件特征信息， 包括几何拓扑信息和加工工艺信息，c a m 系统则是要获取这些特征信息。 c a p p 系统产生工艺和c a m 系统产生刀具路径的过程，实质上是对一系列加工特征 进行处理的过程。一个工步和一步刀具路径都是在对某个具体的加工特征进行处理。c a p p 系统输出的特征信息实质上是以工序、工步的形式表现出来的，在工序、工步中给出了加 工零件所需的全部特征信息，m a s t e r c a m 产生的刀具路径是工序、工步的具体表现。对 零件特征信息的描述，实质上是对各道工序所含内容的描述组合而成。 前文已经论述了加工特征的组成情况，在c a p p c a m 集成系统中加工特征的具体表 现形式论述如下： ( 1 ) 形状特征。在c a p p c a m 集成中形状特征以几何图形的形式被表现出来。在本 研究项目的集成制造系统中，c a p p 系统作为了s o l i d w o r k s 软件的插件进行工作，形状特 征首先由s o l i d w o r k s 软件生成，生成的是几何图形，再以中性文件的形式把几何图形用二 进制存放在零件信息库中，当m a s t e r c a m 需要使用这些形状特征时，则读取中性文件把 几何图形显示在计算机屏幕上。 由于一道工序的图形中不仅包含了该道工序及其工步所需的图形，而且还包含了该道 工序之前所有工序的图形。因此，由一个中性文件生成的几何图形中就包含有多个加工特 征的几何拓扑信息，即不仅包含了当前工步所要加工的加工特征的几何信息，而且还包含 了该道工步之前所有工序和工步所加工完成的加工特征的几何拓扑信息。在m a s t e r c a m 中，这些加工特征组合在一起表示出了零件当前的加工状态。 形状特征中的定位尺寸表示了加工特征在零件上的位置，定形尺寸则表示了加工特征 的几何形状，多个形状特征的定位尺寸和定形尺寸组合在一起还能表示出这些特征之间的 拓扑关系，所有这些在m a s t e r c a m 的几何图形中都被很清晰的表示出来。 ( 2 ) 材料特征。材料的类型和材料的硬度在工艺的总体信息，即“t e c h n o l o g y t x t ” 文件的文件头中被给出；而材料的热处理和表面处理，根据企业现有的加工情况，被作为 一道工序或工步给出。 ( 3 ) 精度特征。加工每一个特征所需的尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙 度等各类公差可以在几何图形中被显示出来，也可以以文字或符号的形式在该道工序、工 步的具体内容中被给出，但都无法直接被m a s t e r c a m 获取并在软件内部逻辑的表达出来。 需要依靠经验丰富的工艺和制造工程师将这些公差转换成m a s t e r c a m 中的加工参数，通 过菜单命令和对话框，手动输入到m a s t e r c a m 中。 ( 4 ) 工艺特征。加工每一个特征所需的工序、工步的规程，如钻孔、铣槽等，以及 切削用量、加工余量等在该道工序、工步的具体内容中以文字或符号的形式被表达出来。 m a s t e r c a m 工作时，用户根据工序、工步的规程，在几何图形上指定所要加工的加 工区域，选取合适的加工方法，而切削用量、加工余量等则被转换成m a s t e r c a m 中的加 工参数，由人机交互的方式或自动输入到m a s t e r c a m 中。 ( 5 ) 制造资源特征。该类特征中包含的机床、刀具、量具等，在每一道工序、工步 的具体内容中以文字或符号的形式被表达出来。m a s t e r c a m 工作时，制造工具可以由人 机交互的方式或自动输入到m a s t e r c a m 中。 5 1 3 企业工艺卡片的内容 目前，企业以工艺卡片的形式把零件的工艺给出来。本文把企业工艺卡片中的除图形 以外的信息全部包含在零件工艺信息文件“t e c h n o l o g y t x t ”中。企业工艺卡片中的信息包括： ( 1 ) 工艺总体信息。这类信息包括：产品名称、设计、校核、审核、零部件名称、 零部件号、材料名称、供应状态、规格及标准、材料定额、工序总数。 ( 2 ) 一道工序的总体信息。这类信息包括：工序号，工序名称，设备名称，设备型 号，附图，工步总数。 ( 3 ) 一道工步的信息。这类信息包括：工步号，加工表面号，加工内容，夹具名称， 刀具名称，量具名称，附。 5 1 4 零件工艺信息文件的详细格式 前文给出了零件工艺信息文件“t e c h n o l o g y t x t ”的格式框架，结合企业工艺卡片中的 内容，现设计出该文件的详细格式。 在“t e c h n o l o g y t x t ”文件中增加了以下内容： ( 1 ) 在文件开始处增加了字符“零件”，在一道工序的总体信息开始处增加了字符“工 序信息”，在一道工步的信息开始处增加了字符“工步信息”，这三个字符的功能是分别表 示三类信息的开始，在程序中起到标识的作用，便于程序实现和检索查询，对工艺内容本 身不起作用。 ( 2 ) 在每道工序的工序号之后，增加了一个整型数据，用于表示工序信息数据长度， 该数据给出的是一道工序除工序号之外在“t e c h n o l o g y t x t ”文件中所占的数据大小，其目 的是使程序在查询某道指定的工序时更容易实现。 本文使用工序号作为标识符，对指定的工序进行查询。当发现工序号不符合指定的编 号时，程序读取该数据后，按该数据指定的数据大小，跳过该工序的内容，直接读取下一 工序。当发现工序号与指定的编号匹配时，程序读取该数据后，按该数据指定的数据大小， 顺序读取该工序的内容。 ( 3 ) 在每道工序的信息中增加了“附图标志”和“附图大小”两项。由于工序图的 数据大小比其它类型数据的大小要大得多，因此，增加这两项便于程序实现对工序图的查 询和调用。 ( 4 ) 在每道工步的信息中增加了一个燕型数据，用于判断刀具所属的模块类型，“0 ， 表示车削模块刀具，“1 ”表示铣削模块刀具。 亘窒三些堂氅堡主堂竺笙兰一 目i = 目l i = _ _ _ _ _ - 目= = = = = = 目= _ i i _ _ _ t i i ；j = e _ _ _ - - - _ - - _ _ _ l 。i 。1 。一 在c a p p 系统输出的工艺卡片中不包含以上增加的数据。 表5 1 给出了零件工艺信息文件格式。 表5 1 零件工艺信息文件格式 零件 产品名称 设计 校核 审核 零部件名称 零部件号 材料名称 供应状态 规格及标准 材料定额 工序总数 工序信息 工序号 工序信息数据长度 工序名称 设备名称 设备型号 工步总数 附图标志 附图大小 附图 工步信息 工步号 加工表面号 加工内容 夹具名称 刀具名称 刀具类型 量具名称 附 工步信息 工序信息 耍窒三些堂璧堡主耋堡篁塞一 = = ；= l _ i _ i = = 自i i _ _ - _ 4 = = ；_ _ _ 自= = ；= = - _ _ # i = = l j _ l _ - _ _ - _ _ _ # i _ l - l j ；。9 。一 一 5 1 ，5 零件工艺信息的获取方法 在确定了零件工艺信息的内容及其相应的存储方式后，使用面向对象方法来实现对零 件工艺信息的操作。 在“t e c h n o l o g y t x t 文件的信息中，材料定额、工序总数、工序信息数据长度、工序 号、附图大小、工步总数、工步号、加工表面号、刀具类型等项是以整数的形式给出，因 此，程序中相应变量的数据类型为整型：信息中的其余项目都是以中外文文字或符号的形 式给出，因此，程序中相应变量的数据类型为字符串类型。 定义了m a n a g e r 、p r o c e d u r e 、s t e p 三个类用以实现对除工序图之外的其它零件工艺信 息的操作。而工序图以独立的单元，用中性文件的格式存储在零件信息库中。 a ，类的定义三个类的定义详述如下： ( 1 ) 定义了描述零件工艺总体信息的m a n a g e r 类。从名称、属性、方法、实例等四 个方面来描述该类。 1 ) 名称是m a n a g e r 。 2 ) 属性。使用属性来描述m a n a g e r 类所含的工艺总体信息。属性内容如下： 零件、产品名称、设计、校核、审核、零部件名称、零部件号、材料名称、供应状态、 规格及标准、材料定额、工序总数。 3 ) 方法。使用c 语言中的f s c a n f o 和f p r i n t f o 两个函数来实现对成员变量的操作。 4 ) 实例。该类经过实例化后产生一个对象即为具体零件加工工艺的总体信息。 m a n a g e r 类的定义如下： c l a s sm a n a g e r p u b l i c ： c h a r * p a r t ；零件 c h a r * p r o d u c t ；产品名称 c h a r * d e s i g n e r ；| | 谖试 c h a r + v e r i f i e r ；校核 c h a r * a s s e s s o r ；审核 c h a r + p a r t l n a m e ；零部件名称 c h a r + p a an u m b e r ；零部件号 c h a r + m a t ln a l n e ；材料名称 c h a r + p r o v i d e ；供应状态 c h a r + s t a n d a r d ；规格及标准 i n tm a t l a m o u n t ；材料定额 i n tp r o c e d u r e i芹恣数_amount； ； ( 2 ) 定义了描述一道工序总体信息的p r o c e d u r e 类。从名称、属性、方法、实例等四 个方面来描述该类。 1 ) 名称是p r o c e d u r e 。 2 ) 属性a 使用属性来描述p r o c e d u r e 类所含的一道工序的总体信息，其属性不仅包括 ，一 要塞三兰耋堕堡圭兰堡笙塞 _ e = = ；i _ i _ 口i l j _ _ l = = i _ _ _ _ = = = = = l _ # _ _ = j i _ - - - l _ _ _ _ e = 目_ _ = ，。一 了一道工序所含的公用信息内容，而且还包括了存储信息。属性内容如下： 工序信息，工序号，工序信息数据长度，工序名称，设备名称，设备型号，工步总数， 附图标志，附图大小。 3 ) 方法。使用c 语言中的f s c a n f o 和印咖t f ( ) 两个函数来实现对成员变量的操作。 4 ) 实例。p r o c e d u r e 类的一个实例，即一个对象，就是一道具体的工序的总体信息， 经过多次有顺序的实例化，就可以形成加工一个零件所需的每道工序的总体信息。 p r o c e d u r e 类的定义如下： c l a s sp r o c e d u r e p u b l i c ： c h a r * p r o c e d u r ei n f o ；h i 序信息 i n tp r o c e d u r en u m b e r ；工序号 i m p r o c e d u r e ；，工序信息数据长度size c h a r * p r o c e d u r en a m e ：工序名称 c h a r * m a c h i n en a m e ；设备名称 c h a r * m a c h i n e 设备型号type； i n ts t e pa m o u n t ；工步总数 c h a r g r a p h _ s i g n ；附图标志 i n tg r a p h _ s i z e ：附图大小 ) ； ( 3 ) 定义了描述一道工步信息的s t e p 类。从名称、属性、方法、实例等四个方面来 描述该类。 1 ) 名称是s t e p 。 2 ) 属性。使用属性来描述s t e p 类所含的一道工步的信息，其属性不仅包括了一道工 步所含的信息，而且还包括了存储信息。属性内容如下： 工步信息，工步号，加工表面号，加工内容，夹具名称，刀具名称，刀具类型，量具 名称，附。 3 ) 方法。使用c 语言中的f s c a n f o 和f p r i n t f o 两个函数来实现对成员变量的操作。 4 ) 实例。s t e p 类的一个实例，即一个对象，就是一道具体的工步信息，经过多次有 顺序的实例化，就形成了一道具体工序下的所有加工工步。 s t e p 类的定义如下： c l a s ss t e p p u b l i c ： c h a r + s t e p ； 工步信息info i n ts t e p 工步号_number； i n tm a n un u m b e r ；加工表面号 c h a r + m a n ur u l e ；加工内容 c h a r + c l a m p ；夹具名称 c h a r + t ln a m e ；刀具名称 塑塞三些主塞堡圭兰堡堕三 一 _ 目= 目_ _ _ - i l _ j 口目4 _ j = = j j i _ _ _ e _ i 目目- - _ _ e = = _ 一一 i n tt l： c h a t * m e a s u r e ：量具名称 c h a r * a p p e n d i x ；附 ； b 工作流程c a p p 系统输出某个零件的工艺信息时，首先将零件工艺总体信息存储 在“t e c h n o l o g y t x t 文件中；其次，将第一道工序的总体信息存储在“t e c h n o l o g y t x t ”文 件中，并把使用s o l i d w o r k s 生成的工序图以中性文件的形式存放在零件信息库中：第三步， 将第一道工序的第一道工步的信息存储在“t e c h n o l o g y t x t ”文件中，再存储其余工步信息： 以此类推，直至存储完全部信息。 当m a s t e r c a m 获取c a p p 系统产生的工艺信息时，先连接零件信息库，再打开零件 工艺信息文件“t e c h n o l o g y t x t ”，从文件中按照需要读取信息，并同时从零件信息库中读 取工序图。 在m a s t e r c a m 工作环境下按照顺序读取全部工艺信息时的步骤如下： ( 1 ) 使用a d o 连接零件信息库。 ( 2 ) 打开“t e c h n o l o g y t x t ”文件。 ( 3 ) 按照顺序读入“t e c h n o l o g y t x t ”文件的文件头，并实例化m a n a g e r 类。 ( 4 ) 读入一道工序的总体信息，并实例化p r o c e d u r e 类。 ( 5 ) 取出工序图，把二进制数据复原为中性文件，存放在临时文件夹中。 ( 6 ) 读入一道工步的信息，并实例化s t e p 类。 ( 7 ) 重复第( 6 ) 步，直至取完该道工序的全部工步。 ( 8 ) 重复第( 5 ) ( 7 ) 步，直至取完全部工序。 ( 9 ) 关闭“t e c h n o l o g y t x t ”文件和零件信息库。 按照顺序读取全部工艺信息的详细流程见图5 1 。 用# i m p o r t 指令引入a d 0 类型库 j ， 创建c o n n e c t i o n 对象 l 通过d s n 数据源对零件信息库进行连接 r e c o r d s e t 对象取得“t e c h n o l o g y t x t ”文件记录 使用f o p e n 0 函数打开“t e c h n o l o g y t x t ”文件 耍塞三些兰堕堡圭兰堡丝圣 一 读取工艺总体信息，实例化m a n a g e r 类 1 读取一道工序的总体信息。实例化p r o c e d u r e 类 竺塞堕翌奎竺查i 取出工序图，把二进制数据复原为中性文件 把中性文件存放在临时文件夹中 f 读取一道工步的信息，实例化s t e p 类 适查哆 否壹畛 砖 使用f c l o s e0 函数关闭“t e c h n o l o g y t x t ”文件 关闭零件信息记录集与连接 图5 1 按顺序读取全部工艺信息的流程 当按照要求查询某道工序的流程与图5 1 相似，只是将循环读取各道工序信息改为按 照指定的工序编号查询所需的工序即可。 5 1 6 集成系统中m a s t e r c a m 的工作流程 在c a p p m a s t e r c a m 集成系统中，m a s t e r c a m 已不再是一个孤立的、独立工作的系 统，它是集成系统的一部分。m a s t e r c a m 从零件信息库中获取特征信息，包括图形信息、 加工信息，也就是说，m a s t e r c a m 获取的是加工特征，而不再是独立工作时的图素和实 体。因此，m a s t e r c a m 的工作原理就发生了根本的改变。 曼塞三些耋堕堡圭主堡丝塞。 = i # = t _ _ _ _ _ _ _ 目= i = ；= = = = = = = 目= j 自= _ 自_ _ _ i _ 目- _ = i = j i _ - - 一一。 图5 2 给出了在c a p p m a s t e r c a m 集成系统中m a s t e r c a m 的工作流程。 否 加工特征获取 进入t o o l p a t h s 选取加工类型 指定待加工特征的图素 设置特征的加工参数 生成刀具路径 进入o p e r a t i o n s l a n a g e r 刀具路径模拟 刀具路径是否合 j 是 生成n c i 和n c 文件 图5 2c a p p m a s t e r c a m 集成系统中m a s t e r c a m 的工作流程 比较图3 1 和图5 2 可以看出，虽然m a s t e r c a m 的工作步骤并未根本改变，但它所处 理的对象已从独立工作时的几何图素和实体变成了集成环境下的加工特征。 5 2 刀具信息的自动集成 5 2 1 刀具信息自动集成的必要性 前文已经论述了刀具是加工特征的一部分，刀具信息也是加工特征信息的一部分。另 外，在m a s t e r c a m 中刀具参数繁多。因此，实现m a s t e r c a m 中刀具信息的集成，对以加 工特征为基础的c a p p m a s t e r c a m 系统的集成至关重要。 使用m a s t e r c a m 系统时，在生成刀具路径前，首先要选取加工所使用的刀具。在 堕窒三些兰堕堡圭兰堡丝苎 。 m a s t e r c a m 中依次选取菜单“m a i nm e n u ”一“n c u t i l s ”一“d e f t o o l s ”一“c u r r e n t ”， 则弹出“t o o i sm a n a g e r ”对话框，再把加工所需的刀具添加到该对话框中。选中刀具后， 其参数就自动进入m a s t e r c a m 系统。 兵工企业现加工的零件结构都比较复杂，加工一个零件所需的刀具很多，一般都要几 十把，表5 2 列出了加工图2 1 所示的典型零件l 所需的刀具( 刀具名称为企业自命名) 。 表5 2 加工典型零件1 所需的刀具 刀具名称刀具名称刀具名称 偏刀7 0 1 0 0 4 - 3外圆车刀7 0 1 0 0 8 2锥柄麻花钻由2 0 中心钻a 2 5 6 3镗刀7 0 1 0 2 3 1锥柄麻花钻m1 5 直柄麻花钻巾1 4 直柄麻花钻中1 8麻花钻0 0 7 1 3 6 0 4 锥柄绞刀母2 2锥柄麻花钻由2 6 5细齿宣柄立铣刀中2 3 9 7 5 细齿直柄立铣刀由1 0直柄麻花钻由5平头麻花钻0 0 7 1 311 - 3 倒角划钻7 0 5 0 0 3 1平头麻花钻0 0 7 1 3 1 3 3细齿直柄立铣刀巾1 9 直柄麻花钻巾3 3 直柄麻花钻巾8直柄麻花钻由1 0 8 锥柄麻花钻巾3 2 7 刃倾角绞刀1 i h 9细齿直柄立铣刀由1 6 成形槽铣刀7 5 2 1 3 3 直柄麻花钻巾4 2沟槽车刀7 9 0 1 9 3 镗刀7 0 1 0 2 5 直柄绞刀m 1 2 h 7镗刀7 0 1 0 2 3 3 内螺纹车刀7 8 0 0 3 1中心钴7 1 3 0 3 1 直柄麻花钻由3 直柄麻花钻由1 1双刃带直柄麻花钻7 1 0 4 2 2 平头麻花钻0 0 7 1 3 0 7 3 中心钻7 1 3 0 3 4 平头麻花钻0 0 7 1 31 0 3倒角划钻7 0 5 0 0 4 2 镗刀7 0 1 0 2 0 - 2 倒角车刀7 0 2 0 0 3镗刀7 9 2 1 8 2 车槽刀7 9 2 1 8 3 镗刀7 0 1 0 2 0 1槽镗刀7 9 2 1 8 4 内螺纹车刀7 7 0 1 0 2 7 1 直柄螺旋槽绞刀巾1 0 h 7，r 形槽铣刀7 5 2 1 3 8 直柄麻花钻由2 0 5 直柄麻花钻巾7 倒角划钻7 0 5 0 0 4 11 i 倒角划钻7 0 5 0 0 4 - 2 直柄麻花钻由4 1 倒角划钻7 0 5 0 0 3 2 从表5 2 可以看出，若通过手动向m a s t e r c a m 系统的“t o o l sm a n a g e r ，对话框中添 加刀具及其参数，势必大大降低c a p p m a s t e r c a m 系统的集成化程度和自动化程度。 为了实现c a p p m a s t e r c a m 系统中刀具信息的集成，开发了能自动从零件信息库中 获取刀具编号，并从刀具库中获取刀具的详细信息，再向“t o o l sm a n a g e r ，对话框中添加 刀具信息的c h o o k 应用程序，以提高工作效率并实现刀具信息的自动集成。在c h o o k 应 用程序中，要使用a d o 技术对刀具库进行操作；另外，由于要对m a s t e r c a m 系统的“t o o i s m a n a g e r ”对话框进行驱动，因而要对c h o o k s 头文件中定义的函数进行调用。 5 2 2 刀具管理函数“t o o lm a n a g e r ” 在c - h o o k s 头文件中定义了函数“t o o l _ m a n a g e r ”用于向“t o o l sm a n a g e r ”对话框中 添加刀具，函数原型为： v o i dt o o l _ m a n a g e r ( 西安工业学院硕士学位论文 t pt o o l * t l 。 f f 刀具信悬指针 s h o r tm o d e ，宏定义t l m g r + d b _ p t r t y p e + e p t r ，刀具图素指针 b o o l e a n * s u c c o ； t r u e 表示刀具管理成功 函数“t o o lm a n a g e r ”的各个参数详述如下： ( 1 ) “t pt o o l ”是结构体类型，具体定义为： t y p e d e f s t r u c t o p _ t o o l i n f oo p ；操作管理定义 f l o a tp i l o t _ d i a ；y 3 端中心孔直径 f l o a tf l u t e _ l e n g t h ； 切刃长 f l o a to al e n g t h ；刀全长 f l o a ts h l d r l e n g t h ；刃长 f l o a ta r b o rd i a ；刀柄直径 f l o a th o l d e rd i a ；夹头直径 f l o a th o l d e r1 e n g t h ；夹头长度 i n ts p i n d l er o t ；主轴转向代号 f l o a ts f r o ；转速( 线速度) f l o a tf p ；每刃切削量 c h a rm f g c o m m e n t _ s i z e 】；刀具制造商 c h a rc h u c k c o m m e n t _ s i z e ；7 3 具夹头注释 b o o l e a nd u m m y ；t r u e 表示删除刀具标识 u n i o n t o o l a t t r d r i l la d ；钻孔属性 t o o l a t t r m i l la m ；铣削属性 ) u ； ) t p _ t o o l ： g - ，“o pt o o ! 一i n f o ”、“t o o l a t t r d r i l l ”、“t o o l a t t r m i l l ”也是结构体类型，分别定 义如下： t y p e d e f s t r u c t i m c y c l e ；固定循环类型代号 f l o a tp e c k l ；首次下刀深度 f l o a tp e c k 2 ；其余下刀深度 f l o a tp e c kc l r ；安全间隙 f l o a tc h i p _ b r e a k ；切削回缩量 f l o a td w e l l ；暂留时间 f l o a ta n g l e ；肩部角度 f l o a tr o o t _ d i a ；螺纹小径( 丝锥) f l o a ts h i f t ：镗孔偏移量 一 壁塞三些兰壁罂主兰垡丝三 一 目l _ j 日_ e = _ i _ _ 目l l _ - _ = ；= ；_ - _ j _ i _ _ - _ l j _ _ - l 。_ 。一 ) t o o l a t t r d r i l l ； t y p e d e f s t r u c t i n tc u ta b l e ；切削形态代号 f l o a tr g hx ：x y 粗加工步距 f l o a tr g hz ： 轴粗加工步距_ z f l o a tf i nx ：x y 精加工步距 f l o a tf i nz ；z 轴精加工步距 f l o a t t i p ； 刀尖直径(倒角铣刀)_dia f l o a tr o o td i a ；刀根直径( 螺纹铣刀) f l o a tt h da n g l e ：螺纹齿面角度 ) t 0 0 1 一a t t r m i l l ； t y p e d e f s t r u c t i mt l n o ；刀具号码 i n tt y p e ；刀具类型代号 i n tr a d ： 刀角半径类型代号_type f l o a td i a ；刀具直径 f l o a tc r a d ；刀角半径 f l o a tt h d s ；螺距( m m ) f l o a tt i p _ a n g l e ；刀尖角度 i n td o m ，直径补偿号 i n tl o m 刀长补偿号 f l o a tf e e d ；) ( y 进给率 f l o a tp l u n g e ；，z 轴进给率 f l o a tr e t r a c t ：退刀速率 i n tr p m ；主轴转速 b o o l e a nu s ec s s ；，r r u e 表示主轴转速为c s s b o o l e a ns w i s sz ；t r u e 表示z 轴为瑞士类型 i n c o o l a n t ；冷却液形式代号 i n tnf l u t e s ：刃数 i n tm a t l ；刀具材料类型代号 c h a rc o m m e n t c o m m e n ts i z e 】；刀具注释 c h a rm c p a t h _ m a x + i ；刀具图形文件的路径、名称 l t o o lr c cl t o o l 车刀专有数据 b o o l e a nm l t l ；t r u e 表示使用公制 i n ts t m i o n ；夹头号 b o o l e a n t o pt u r r e t ；t r u e 表示刀塔位置在项部 b o o l e a n a c t i v e _ s p i n d l e ；t r u e 表示主轴位置在右侧 i n ts l o t ；| | 糖头号 一 堕窒三些兰竖堡圭兰堡丝苎一一 = ；a = 目l i = ；i i 目_ - - _ _ _ _ _ = i j i = j = = = ；= = = 目_ _ _ - _ _ - _ _ _ _ _ e i i 。一。 i n tm a xs s ：车刀最大主轴转速 ) o p _ t o o li n f o ： 在 o pt o o ii n f o ，中“c o m m e n t s i z e 和“p a t h _ m a x ”为宏定义，分别定义如 下： # d e f i n ec o m m e n ts i z e1 2 0 # d e f i n ep a t h _ m a x2 5 9 而“l t o o lr e c ”也是结构体类型，用于定义车刀专有数据： t y p e d e f s t r u c t f l o a tr a d i u s ；刀具半径 f l o a tw i d t h ：刀宽 f l o a th e i g h t ；刀长 f l o a ta n g l e ：肩部角度 f l o a tr a k e a n g l e ；刀前角度 p2 d tc e n t e r ：刀具中心 ) l t o o l _ r e c ： 其中p _ 2 d 类型定义为：t y p e d e f r e a lp _ 2 d 2 】 ( 2 ) 宏定义t l m g r + 的具体定义如下： # d e f i n et l m g rm e n u0 显示“t o o l sm a n a g e r ”对话框 # d e f i n et l m g ra d d1 ，存储刀具到刀具库中 # d e f i n et l m g rr e w r i t e2 重写刀具到刀具库中 # d e f i n et l m g re d i t3 编辑一把现存的刀具 # d e f i n et l m g rd e l e t e4 删除一把现存的刀具 # d e f i n et l m g rg e t5 从刀具库中获取一把刀具 # d e f i n et l m g rd i a l o g6 在“d e f i n et o o l ”对话框中编辑一把刀具 ( 3 ) d b _ p t r _ t y p e 为宏定义的类型，具体定义为：# d e f i n ed b _ p t r _ t y p el o n g 该函数定义的参数包含了m a s t e r c a m 铣削模块中刀具的全部信息，以及车削模块中 刀具和刀柄的部分信息，但不包含插片信息；另外，还包含有刀具与机床的配合信息。 从该函数定义的参数可以看出，使用该函数只能向“t o o l sm a n a g e r ”对话框中自动添 加完整的铣削模块刀具，即铣削模块刀具的全部信息都能自动的集成到m a s t e r c a m 系统 中，而车削模块刀具的信息只有部分能自动的集成到m a s t e r c a m 系统中。 5 2 3 刀具信息自动集成的过程 在c h o o k 应用程序中调用“t o o lm a n a g e r ”函数就可以实现向“t o o l s m a n a g e r ”对话 框中自动添加刀具信息的功能，每执行一次“t o o lm a n a g e r ”函数就可以向“t o o l sm a n a g e r ” 对话框中自动添加一把刀具的信息。 本文以刀具编号作为标识符，对刀具库进行查询。 实现刀具信息的自动集成，整个过程共分如下几大步。 ( 1 ) 使用a d o 连接刀具库。 ( 2 ) 使用a d o 连接零件信息库。 塑塞三些兰堕堡圭兰堡篁苎 一 j 日日自_ j = = = _ - l - _ e = = = = = _ _ i i _ _ _ e = j = = ；l l _ _ _ i _ _ = = j ，_ _ e = = = = l ；e = ；。一一 ( 3 ) 打开“t e c h n o l o g y t x t ”文件。 ( 4 ) 获取一把刀具的编号。 ( 5 ) 根据刀具名称从刀具库中获取刀具详细信息。 ( 6 ) 把刀具信息赋值给t o o lm a n a g e r ”函数的参数。 ( 7 ) 调用“t o o lm a n a g e r ”函数，完成一把刀具的自动添加。 ( 8 ) 重复( 4 ) ( 7 ) 步，直至添加完c a p p 系统输出的全部刀具。 ( 9 ) 关闭“t e c h n o l o g y t x t ”文件、零件信息库和刀具库。 图5 3 所示为刀具信息集成的流程。 使用a d o 连接刀具库 使用a d o 连接零件信息库 i 用r e c o r d s e t 对象取得“t e c h n o l o g y t x t ”文件记录 l l t 用r e c o r d s e t 对象取得刀具记录集 使用f o p e n0 函数打开“t e c h n o l o g y t x t ”文件 读取工艺总体信息，实例化m a n a g e r 类 | ? 读取一道工序的总体信息，实例化p r o c e d u r e 类 j j 1 0 读取一道工步的信息，实例化s t e p 类 j 获取一把刀具的编号 l 按刀具编号查询刀具记录集 获取匹配的刀具纪录 4 1 塑窒三些兰璺堡圭兰堡丝苎。一 图5 3 刀具信息集成的流程 一一 ! ! ! ! ：! 些兰旦星璧塞盛墼壅婆。 6m a s t e r c a m 与刀具库集成的方法 符合兵工企业实际情况的刀具库是集成制造系统的重要组成部分，刀具库的好坏对系 统的实现和工作效率有着重大影响。 6 1m a s t e r c a m 刀具库简介 m a s t e r c a m 8 0 软件的m i l l 模块和l a t h e 模块都有其自身的刀具库，以文件形式存在， 扩展名为t l 8 ( m a s t e r c a m 9 0 软件的刀具库文件扩展名为t l 9 ) ，只有在m a s t e r c a m 工 作环境下才能对其刀具库的内容进行操作。在m a s t e r c a m 系统的刀具库中不仅收录有基 本刀具，还包括几家国际知名公司的刀具产品，如s a n d v i k 、v a l e n i t e 等。 m a s t e r c a m 刀具参数是在“d e f i n et o o l ”对话框中进行设置。设置刀具参数时，在选 中了刀具库中的某把刀具后，该刀具的各种参数即自动输入到对话框中，若刀具参数不符 合实际需要，则可在“d e f i n et o o l ”对话框中修改参数。 可以使用两种方法建立m a s t e r c a m 刀具库。 ( 1 ) 在“d e f i n et o o l ”对话框中编辑一把新刀具，并保存入刀具库中。 ( 2 ) 按照一定的数据结构建立若干个刀具库文本文件( 扩展名为t x t ) ，在这些文件 中包含了刀具的全部参数，在“t o o l sm a n a g e r ”对话框中点击鼠标右键，则弹出一个快捷 菜单，使用快捷菜单命令“c r e a t eal i b r a r yf r o mt e x t ”就把刀具库文本文件转换为t l 8 文件。 6 2 刀具库集成的原因 刀具信息是加工信息的一部分，在前文中已论述了使用“t o o lm a n a g e r ”函数时，只 有铣削模块刀具的全部信息能自动集成到m a s t e r c a m 系统中，车削模块刀具只有部分信 息能自动集成到m a s t e r c a m 系统中，车削模块刀具的其余参数则需要额外输入到 m a s t e r c a m 系统中。如想要把这些剩余参数自动输入到m a s t e r c a m 系统中，就必须使用 c h o o k s 头文件定义的接口函数，但是却没有函数能完成此项功能。因此，就必须建立符 合企业实际生产状况的m a s t e r c a m 系统的刀具库，当向m a s t e r c a m 系统输入刀具，而使 用“t o o l m a n a g e r ”函数输入的刀具参数又不能满足需要时，就直接从m a s t e r c a m 系统的 刀具库中选取所需的刀具。 但是，m a s t e r c a m 系统的刀具库只是若干个文件，并非真正意义上的数据库，其可 维护性、数据的安全性以及数据的更新等方面的性能远不及真正的数据库系统。因此，就 必须使用数据库系统在集成制造系统中建立刀具库，再把刀具库与m a s t e r c a m 系统集成 起来。 本文采用的集成方法是：当m a s t e r c a m 系统工作时，加载一个c h o o k 应用程序， 该程序把集成制造系统刀具库中的刀具参数按规定自动转换到m a s t