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    花紋塊工具電極毛坯幾何體及下料尺寸圖自動(dòng)生成技術(shù)的應(yīng)用

    2013-09-10 04:09:22胡海明
    電加工與模具 2013年3期
    關(guān)鍵詞:坐標(biāo)值下料毛坯

    胡海明,張 浩

    (青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,山東青島 266061)

    通過(guò)對(duì)UG 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),將花紋塊電加工工具電極的毛坯幾何體及其下料尺寸圖的生成變?yōu)橛梢粋€(gè)命令來(lái)實(shí)現(xiàn),將大大提高工作效率。

    1 基于GRIP 的自動(dòng)生成技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

    GRIP 程序的編譯和鏈接是在其高級(jí)開(kāi)發(fā)環(huán)境GRADE 下實(shí)現(xiàn)的,使用UG/GRIP 語(yǔ)言編程的流程見(jiàn)圖1。

    工具電極毛坯幾何體及下料尺寸圖的自動(dòng)生成程序主要通過(guò)SOLBOX、SOLBLK和LINE 3 個(gè)GRIP 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

    (1)SOLBOX 函數(shù)

    SOLBOX 是生成實(shí)體的箱體坐標(biāo)命令,該命令的應(yīng)用格式為:

    obj list=SOLBOX/obj,[,IFERR,label:]

    其中,obj 參數(shù)是已指定的實(shí)體、面或邊的識(shí)別符;IFERR,label:參數(shù)是用來(lái)指定程序?qū)⒁獔?zhí)行的語(yǔ)句標(biāo)號(hào)。

    圖1 GRIP 語(yǔ)言編程流程圖

    SOLBOX 命令用來(lái)確定箱體的兩對(duì)角在空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。該箱體首先應(yīng)包含所指定實(shí)體,且該箱體的棱邊平行于系統(tǒng)的絕對(duì)坐標(biāo)系,通常該箱體棱邊的尺寸接近能包含所指定實(shí)體的最小值。應(yīng)用該命令后,系統(tǒng)返回一個(gè)包含6 個(gè)元素的一維數(shù)組,設(shè)該數(shù)組為ax(1 to 6),其與箱體對(duì)角坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖2。

    圖2 數(shù)組元素與箱體對(duì)角坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

    (2)SOLBLK 函數(shù)

    SOLBLK 是建立實(shí)體塊命令,該命令的應(yīng)用格式為:

    其中,ORIGIN 參數(shù)是SOLBLK 命令的附加修飾詞,表明要建立的實(shí)體塊以下面的數(shù)值為坐標(biāo)原點(diǎn);xc、yc、zc參數(shù)用來(lái)指定所建立實(shí)體塊的坐標(biāo)原點(diǎn)在空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值;SIZE 參數(shù)是SOLBLK命令的附加修飾詞,表明以下為要建立的實(shí)體塊的尺寸;dx、dy、dz參數(shù)用來(lái)指定所建立實(shí)體塊棱邊的尺寸值,這些值可正可負(fù),且決定著所建立實(shí)體塊與其坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)位置。若為正值,使系統(tǒng)在與相應(yīng)坐標(biāo)軸一致的方向上創(chuàng)建實(shí)體塊的棱邊;若為負(fù)值,則使系統(tǒng)在與相應(yīng)坐標(biāo)軸的反方向上創(chuàng)建實(shí)體塊的棱邊;IFERR,label:參數(shù)是用來(lái)指定如果出現(xiàn)錯(cuò)誤程序?qū)⒁獔?zhí)行的語(yǔ)句標(biāo)號(hào),其中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤包括無(wú)效的坐標(biāo)格式和無(wú)效的坐標(biāo)值。

    (3)LINE 函數(shù)

    GRIP 語(yǔ)言提供了9 種生成直線的函數(shù),由于毛坯下料尺寸圖的4 個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值完全可由SOLBOX 函數(shù)和SOLBLK 函數(shù)返回值的表達(dá)式來(lái)代替,所以此處使用通過(guò)兩點(diǎn)坐標(biāo)值的方式來(lái)生成一條直線,其格式為:

    其中,x1、y1、z1、x2、y2、z2 參數(shù)為所創(chuàng)建直線兩端點(diǎn)的坐標(biāo)值。直線起點(diǎn)坐標(biāo)為x1、y1、z1,終點(diǎn)坐標(biāo)為x2、y2、z2,這兩點(diǎn)的z坐標(biāo)值都是可選的,因此如果僅指定終點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值,則當(dāng)前的深度設(shè)置被認(rèn)為是終點(diǎn)的z坐標(biāo)值;如果起點(diǎn)和終點(diǎn)的z坐標(biāo)都被忽略,則在平行于工作坐標(biāo)系XOY平面的平面內(nèi)繪制該直線。

    要實(shí)現(xiàn)工具電極毛坯幾何體及下料尺寸圖的自動(dòng)生成,該程序運(yùn)行時(shí)首先應(yīng)用SOLBOX 命令返回包含所選電極三維模型的箱體的兩對(duì)角坐標(biāo)值,從而確定空間坐標(biāo)系中該箱體的基點(diǎn)坐標(biāo)值,同時(shí)通過(guò)將兩對(duì)角點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)值相減,即可確定箱體的長(zhǎng)、寬、高尺寸。待輸入毛坯單邊余量后,將該箱體的基點(diǎn)坐標(biāo)值減去單邊余量,即可確定毛坯幾何體的基點(diǎn)坐標(biāo)值,同時(shí)將箱體的長(zhǎng)、寬、高尺寸加上2倍的單邊余量,即為要生成的毛坯幾何體長(zhǎng)、寬、高尺寸值。運(yùn)行程序后,首先通過(guò)IDENT 函數(shù)來(lái)提示用戶選擇電極幾何體,然后通過(guò)PARAM 函數(shù)實(shí)現(xiàn)電極毛坯單邊余量輸入,即可生成所要的毛坯幾何體。

    2 程序的編寫

    創(chuàng)建精銑工具電極刀路時(shí),工作坐標(biāo)系原點(diǎn)位于工具電極三維模型的最高點(diǎn)附近,加工坐標(biāo)系原點(diǎn)與工作坐標(biāo)系原點(diǎn)重合,且各坐標(biāo)軸的方向也與工作坐標(biāo)系一致,安全平面的設(shè)置也是以此為基準(zhǔn)的。鑒于以上分析,在確定花紋塊工具電極毛坯幾何體時(shí),ZC坐標(biāo)軸的正方向沒(méi)有必要加單邊余量,且原來(lái)手工創(chuàng)建的毛坯幾何體也是這樣做的。自動(dòng)生成工具電極毛坯幾何體及下料尺寸圖的主要程序如下:

    3 程序的運(yùn)行

    將以上程序通過(guò)編譯、鏈接后,在指定路徑下生成可執(zhí)行文件,在UG 建模模塊中通過(guò)選擇執(zhí)行文件即可運(yùn)行該程序。程序運(yùn)行后,首先彈出對(duì)話框提示選擇要生成毛坯幾何體的工具電極三維模型(圖3)。如果什么也沒(méi)有選擇,則反復(fù)出現(xiàn)該對(duì)話框,接著便彈出毛坯單邊余量輸入對(duì)話框(圖4),并以mm 為單位,根據(jù)電極三維實(shí)體的形狀輸入適當(dāng)?shù)挠嗔恐担c(diǎn)擊確定后除電極頂面外,其余5 個(gè)面與其所對(duì)應(yīng)的毛坯幾何體的面均有值為所輸入的“毛坯單邊余量(mm)”的距離,且在XOY平面生成了帶有標(biāo)記線的電極下料尺寸圖(圖5)。將該毛坯幾何體移動(dòng)至指定圖層已備加工時(shí)所用,將電極下料尺寸圖輸出至AutoCAD 中標(biāo)注尺寸后即可下發(fā)。

    圖3 選擇電極實(shí)體

    圖4 輸入毛坯單邊余量

    圖5 程序運(yùn)行結(jié)果

    4 結(jié)語(yǔ)

    應(yīng)用GRIP 語(yǔ)言編寫的UG 軟件平臺(tái)上的花紋塊工具電極毛坯幾何體及下料尺寸圖的自動(dòng)生成程序界面交互性強(qiáng)、易于操作,實(shí)現(xiàn)了花紋塊工具電極毛坯幾何體及下料尺寸圖的自動(dòng)生成。將該程序應(yīng)用在實(shí)際花紋塊電加工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程,通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)使用該程序所需時(shí)間僅為常規(guī)方法的1/8,因此可大大提高工作效率。

    [1]張浩.全鋼子午線輪胎活絡(luò)模具花紋塊電加工工藝研究及計(jì)算機(jī)輔助工程[D].青島:青島科技大學(xué),2010.

    [2]李燁,李舒.基于UG 的輪胎模具電極加工CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用[J].電加工與模具,2009(4):63-64.

    [3]陽(yáng)意慧,張建月,阮鋒,等.UG 二次開(kāi)發(fā)與加工自動(dòng)化[J].模具技術(shù),2006(5):51-54.

    [4]夏天,吳立軍.UG 二次開(kāi)發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.

    [5]呂彥明,王慶福.UG 二次開(kāi)發(fā)功能在刀具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工具技術(shù),2005,39(7):44-46.

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