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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)

        通過對UG 進(jìn)行二次開發(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開發(fā)環(huán)境GRADE 下實(shí)現(xiàn)的,使用UG/GRIP 語言編程的流程見圖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SOLBOX、SOLBLK和LINE 3 個(gè)GRIP 函數(shù)來實(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)是用來指定程序?qū)⒁獔?zhí)行的語句標(biāo)號(hào)。

        圖1 GRIP 語言編程流程圖

        SOLBOX 命令用來確定箱體的兩對角在空間坐標(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),其與箱體對角坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系見圖2。

        圖2 數(shù)組元素與箱體對角坐標(biāo)的對應(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)是用來指定如果出現(xiàn)錯(cuò)誤程序?qū)⒁獔?zhí)行的語句標(biāo)號(hào),其中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤包括無效的坐標(biāo)格式和無效的坐標(biāo)值。

        (3)LINE 函數(shù)

        GRIP 語言提供了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)式來代替,所以此處使用通過兩點(diǎn)坐標(biāo)值的方式來生成一條直線,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)通過將兩對角點(diǎn)對應(yīng)坐標(biāo)值相減,即可確定箱體的長、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、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、寬、高尺寸值。運(yùn)行程序后,首先通過IDENT 函數(shù)來提示用戶選擇電極幾何體,然后通過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)軸的正方向沒有必要加單邊余量,且原來手工創(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)。如果什么也沒有選擇,則反復(fù)出現(xiàn)該對話框,接著便彈出毛坯單邊余量輸入對話框(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?,點(diǎn)擊確定后除電極頂面外,其余5 個(gè)面與其所對應(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

        應(yīng)用GRIP 語言編寫的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)過程,通過對比發(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]陽意慧,張建月,阮鋒,等.UG 二次開發(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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