開(kāi)題報(bào)告課題名稱：數(shù)控車削仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：所在學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化說(shuō)明1根據(jù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)管理規(guī)定，學(xué)生必須撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查，學(xué)院教學(xué)院長(zhǎng)批準(zhǔn)后實(shí)施。2開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫(xiě)。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱。4本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫(xiě)的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見(jiàn)解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開(kāi)題報(bào)告按不合格論。5.課題類型填：工程設(shè)計(jì)類；理論研究類；應(yīng)用（實(shí)驗(yàn)）研究類；軟件設(shè)計(jì)類；其它。6、課題來(lái)源填：教師科研；社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐；教學(xué)；其它課題名稱GSK928數(shù)控車削模擬仿真系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)課題來(lái)源教師科研課題類型軟件工程選題的背景及意義隨者我國(guó)工業(yè)化程度的加深，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，生產(chǎn)制造的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。因此，數(shù)控技術(shù)已成為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一大主流。但是，在培養(yǎng)合格的數(shù)控技術(shù)工人方面存在著重要問(wèn)題：一方面，培養(yǎng)的對(duì)象多，另一方面，設(shè)備資金方面是一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)。還有一個(gè)問(wèn)題是數(shù)控本身操作容易，編程難。因此，開(kāi)發(fā)出仿真軟件可以很好的解決以上兩個(gè)比較突出的問(wèn)題。傳統(tǒng)技術(shù)里，數(shù)控程序的檢驗(yàn)一般都用試切法，這種方法給生產(chǎn)帶來(lái)一定的損失。而仿真，從工程角度來(lái)看，就是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)研究一個(gè)已有或設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)。數(shù)控加工仿真研究包含幾何仿真和物理仿真。幾何仿真的主要目的就是檢驗(yàn)程序的正確性。物理仿真主要目的是在保證程序正確運(yùn)行的情況下，消除因切削變形引起的加工誤差。這種方法可以在不消耗實(shí)際材料，不需要實(shí)際機(jī)床的情況下，對(duì)零件切削過(guò)程進(jìn)行模擬和檢驗(yàn)。這樣，縮短了研制周期，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。所以，數(shù)控模擬系統(tǒng)在生產(chǎn)、教學(xué)和培訓(xùn)新員工上面有著重要的實(shí)際意義。研究?jī)?nèi)容擬解決的主要問(wèn)題由于車刀對(duì)零件的加工主要涉及到圓柱面、圓錐面、螺紋、端面、切槽、切斷等表面加工，但是無(wú)論加工什么樣的零件，工件均以回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，刀具作直線運(yùn)動(dòng)、圓弧運(yùn)動(dòng)和其它軌跡運(yùn)動(dòng)。因此，二維圖形仿真能夠模擬實(shí)際機(jī)床的加工過(guò)程并檢驗(yàn)數(shù)控程序。本文選用了簡(jiǎn)單的二維圖形仿真，其主要內(nèi)容包含：（1）用二維圖形模擬實(shí)心或空心毛坯；（2）提供七種常用刀具，并通過(guò)背景色透明處理以實(shí)現(xiàn)雙邊車削；（3）著重解決了譯碼、插補(bǔ)、加工程序段連續(xù)執(zhí)行的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)包括：譯碼、快速定位、插補(bǔ)、系統(tǒng)各部分的動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)、程序段連續(xù)執(zhí)行的實(shí)現(xiàn)這五個(gè)方面。本文按照這五個(gè)問(wèn)題將本系統(tǒng)分為五個(gè)模塊。主要解決問(wèn)題：數(shù)控模擬仿真軟件面板的制作，并通過(guò)VB編寫(xiě)相關(guān)程序進(jìn)而實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)功能。研究方法技術(shù)路線（1）譯碼，就是將數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)程序轉(zhuǎn)換為CNC系統(tǒng)內(nèi)部能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)的過(guò)程。譯碼有解釋和編譯兩種形式，解釋方式為邊插補(bǔ)邊譯碼，而編譯則是將所有程序轉(zhuǎn)換成所謂的目標(biāo)程序，存儲(chǔ)在系統(tǒng)里以便調(diào)用。但本系統(tǒng)采用解釋方式，雖然較編譯方式來(lái)說(shuō)占用內(nèi)存少，可是會(huì)出現(xiàn)停頓和過(guò)切的錯(cuò)誤。另外，譯碼時(shí)程序會(huì)按照幾何的、工藝的、開(kāi)關(guān)功能三種類型來(lái)分類，分別進(jìn)行譯碼。（2）快速定位的特點(diǎn)是從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，但是對(duì)它的運(yùn)動(dòng)軌跡不作任何要求。由于這種特性，本系統(tǒng)將按坐標(biāo)軸移動(dòng)分為X、Z軸兩大方向。若指令要求刀具單向移動(dòng)，則只有一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)指令有效；若指令要求刀具按照某一個(gè)斜線移動(dòng)，則兩方向移動(dòng)指令均有效。這樣就完成了快速移動(dòng)功能。（3）插補(bǔ)是數(shù)據(jù)密化的過(guò)程。實(shí)際加工中，我們沒(méi)有必要也不可能嚴(yán)格地按照工件的實(shí)際外輪廓形狀加工出工件來(lái)。沒(méi)有必要是因?yàn)椋?dāng)我們得到符合一定粗糙度要求和準(zhǔn)確度要求的工件時(shí)，我們就沒(méi)有必要再得到完全符合輪廓的工件了。沒(méi)有可能是因?yàn)椋?dāng)前的技術(shù)、所用的設(shè)備等其它因素都是無(wú)法得到完美輪廓的原因。由此說(shuō)來(lái)，插補(bǔ)技術(shù)是非常重要的技術(shù)。隨著技術(shù)水平的提高，現(xiàn)在有兩類插補(bǔ)算法：一是脈沖增量插補(bǔ)算法，一種是數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)算法。本文采用的逐點(diǎn)比較屬于前者。（4）圖形與動(dòng)畫(huà)處理方面。對(duì)于毛坯，將圖片框的Drawmode屬性設(shè)置為“異或“，用方法繪制外徑矩形和內(nèi)徑矩形，通過(guò)判斷內(nèi)徑是否為零，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件實(shí)心、空心的模擬。實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)方面，采用簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)法，即“繪制-清除-重畫(huà)”的方法。但是清除環(huán)節(jié)容易造成動(dòng)畫(huà)過(guò)程中出現(xiàn)屏幕閃爍。工件動(dòng)畫(huà)方面，通過(guò)設(shè)置用戶控件實(shí)現(xiàn)。首先，定義Backstyle為透明的控件；其次，通過(guò)設(shè)置Maskcolor為刀具圖片背景以用來(lái)告訴系統(tǒng)中哪種顏色被裁剪掉；接著，控件屬性設(shè)置為與屬性一致的刀具圖片；保留并調(diào)用此控件，即可實(shí)現(xiàn)