数控转塔冲床cadcam系统的研究与实现

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1、摘要数控转塔冲床是压力加工设备中最具生命力的集机、电、液一体化的产品，用于各类金属薄板零件加工，可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉深成型加工，广泛用于多品种的板材加工行业。目前国外的智能CAD／CAM软件己成功地应用在数控转塔冲床中，但在我国却还没有一套具有自主知识产权的、适合数控转塔冲床的集成化的CAD／CAM软件，针对这一空白，自主研发这样的一个智能系统是业内迫切需要的。论文首先对数控转塔冲床CAD／CAM系统进行总体设计，根据软件工程的思想，采取原型化方法进行系统的开发。根据需求分析和功能的划分，把系统分．为CAD、CAM、数控加工过程仿真等三大模块。C

2、AD模块主要完成二维基本图元的绘制、编辑和与其他CAD软件进行数据交换等；CAM模块主要完成刀具适配、刀具轨迹生成，后置处理等；数控加工过程仿真模块主要用于检验数控代码的正确性和有效性。在数控加工过程仿真模块，系统主要支持西门子的Sinumerik802D数控系统。论文详细地介绍和分析了该数控系统的数控代码，列出了在数控转塔冲床加工过程中常用的数控代码。仿真模块采用的是基于正则表达式的数控代码编译器，该编译器利用正则表达式对数控代码进行严格的词法分析、语法分析，把有效的加工信息提取保存，为数控加工过程仿真作好准备。数控转塔冲床的加工属于多点位加工，可建立为基于旅

3、行商问题的路径优化模型。在分析该数学模型的基础上，研究了几种常用的智能算法，然后提出了遗传模拟退火混合算法的路径优化策略。本混合算法结合两种算法的优点，增强全局和局部意义下的搜索能力和效率。给定不同初始值，在MATLAB平台上分别对遗传算法和本混合算法的仿真，仿真结果显示，随着待加工孔的规模和复杂度的提升，与单一算法相比，本混合算法效率高而且有很强的收敛性。论文最后给出一个具体的实例，对系统各功能模块进行验证。实例表明系统运行情况良好，界面友好。论文是2004年广东省“粤港”关键领域重点突破项目《网络化智能型高速数广东丁业人学顾Ij学位论义控板材柔性加工成套装备

4、》的延伸，目前主要应用对象为东莞大同数控机械有限公司的LX系统液压数控转塔冲床。系统已经处于试用阶段，并在不断的完善之中。关键词：数控转塔冲床；CAD／CAM系统；正则表达式；遗传模拟退火算法ABSTRA(了ABSTRACTNumericalcontrolturretpunchpress(NCT)isthemostproductivepressureprocessingequipment，machiningvarioussheetmetals．NCTcanautoprocessinganddrawingvariouscomplexshapesofholesato

5、netime，usedwidelyinbroadmachiningindustry．Atpresent，theoverseaintel1igentCAD／CAMsystemissuccessfullyappliedtoNCT．WhileinChina，thereisnosuchCAD／CAMsystemthatisdevelopedindependently．So，itisnecessarytodevelopthiskindofintelligentCAD／CAMsystemforNCT．Atfirst．thepaperintroducesdesignation

6、ofthewholeNCTintelligentCAD／CAMsystemstructure．Accordingtotheprincipleofsoftwareengineer，itdevelopsthesystembyprototyping．Consideringrequirementanalysisandfunction，thepaperdividesthesystemiptothreemodules：CAD，CAMandvirtualsimulationofnumericalcontrol(NC)machiningprocess．TheCADmodulei

7、mplementsdrawing，editing，anddataswitchingwithotherCADsystem．TheCAMmoduleimplementsthetoolsadaptation，generationoftoolpathandpostprocessing．ThevirtualsimulationmoduleisusedtocheckNCcodes．Inthevirtualsimulationmodule，theNCsystemmainlysupportsistheSinumerik802DofSiemens．Thepaperanalyzes

8、theNCsystema