摘 要：根據(jù)模具刃口尺寸磨損后的變化情況，識(shí)別出模具刃口尺寸的磨損類型，自動(dòng)計(jì)算刃口尺寸；以autocad為平臺(tái)，根據(jù)3b指令的編程原則利用vc++6.0和cad開發(fā)工具objectarx對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理運(yùn)算，自動(dòng)生成3b程序和鉬絲中心軌跡。
關(guān)鍵詞：沖裁模 autocad 刃口尺寸 3b指令代碼
沖裁模主要零件都是由線切割加工完成的[1]，但對(duì)模具刃口磨損后的尺寸變化類型無法自動(dòng)判斷[2～4]，須有人工輸入判斷結(jié)果，效率不高。針對(duì)這種情況，本文提出了一種快速的刃口尺寸自動(dòng)計(jì)算方法，根據(jù)沖裁件圖形是由一個(gè)外環(huán)和n個(gè)內(nèi)環(huán)組成的特點(diǎn)，提取信息進(jìn)行計(jì)算，并把計(jì)算后的圖形信息再進(jìn)行提取、處理，應(yīng)用vc+ +和objectarx開發(fā)的接口軟件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)加工零件的autocad圖形到線切割3b指令代碼的轉(zhuǎn)換[5～7]，從而有效的提高了cad/ca m系統(tǒng)的運(yùn)行效率[8]。
一、模具刃口尺寸計(jì)算
沖裁件的尺寸取決于其光亮帶的橫向尺寸，對(duì)于落料件尺寸取決于凹模刃口尺寸，沖孔件尺寸取決于凸模刃口尺寸。在編程計(jì)算時(shí)，由于各零件之間是相互配合的，所以只需確定一個(gè)零件的刃口尺寸即可，再通過不同的補(bǔ)償量加工其他零件。
1、模具刃口尺寸計(jì)算原理
依據(jù)沖裁模設(shè)計(jì)和制造相關(guān)知識(shí)，模具刃口尺寸確定必須遵循幾項(xiàng)原則：①根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，通過減小凸模尺寸來保證合理間隙；同理沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，沖孔模應(yīng)先決定凸模，通過增加凹模尺寸來保證合理間隙。②根據(jù)刃口的磨損規(guī)律，如果磨損后刃口尺寸變大，其刃口基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的zui小極限尺寸；如果磨損后刃口尺寸變小，其刃口基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的zui大極限尺寸。③凸、凹模的制造精度一般比工件精度高2～3級(jí)，其公差取“單向入體”，即軸類尺寸（被包容面尺寸）的公差取負(fù)值（即l0-δ）；孔類尺寸（包容面尺寸）的公差取正值（即l+δ0）；非孔非軸類尺寸取對(duì)稱分布公差（即l±δ/2）。
2、確定刃口尺寸磨損類型和計(jì)算公式
凸、凹模制造有兩種方法：分開加工和配合加工。因配合加工容易保證間隙，還可放大模具的制造公差，故目前工廠一般使用這種方法。采用配合加工法，必須對(duì)沖裁件的尺寸磨損類型加以判斷，以選擇相應(yīng)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。模具刃口尺寸磨損后變化有3種情況：減小、增大或不變。要自動(dòng)地判斷出模具刃口尺寸的磨損類型，就需要對(duì)沖裁件幾何形狀進(jìn)行分析。在沖裁模中，一般落料尺寸以凹模為準(zhǔn)、沖孔尺寸以凸模為準(zhǔn)，根據(jù)凹模磨損后向外擴(kuò)展，凸模磨損后向內(nèi)縮小的特點(diǎn)，計(jì)算出凹模外等距線、凸模內(nèi)等距線，可得到偏移后的幾何圖形。圖1中所示的虛線為畫出的凸模內(nèi)等距線。
模具刃口尺寸計(jì)算公式表）。
對(duì)磨損前后尺寸變化情況進(jìn)行對(duì)比，便可自動(dòng)確定出每個(gè)尺寸磨損類型。如圖1中凸模磨損后a尺寸減小，b尺增大，c尺寸不變。根據(jù)尺寸所處的位置，在外環(huán)上還是內(nèi)環(huán)上，以及磨損類型，就可以選擇計(jì)算公式（見
模具零件圖尺寸的自動(dòng)標(biāo)注和磨損類型自動(dòng)判斷，就必須將尺寸信息與幾何圖形相匹配。沖裁件幾何圖形和尺寸信息是通過autocad繪圖軟件輸入的，并利用圖形交換接口文件（.dxf）對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行提取、處理。匹配過程如下：根據(jù)環(huán)的封閉性，確定圖形環(huán)的個(gè)數(shù)；再根據(jù)組成環(huán)的元素具有首尾相接的特性，對(duì)每個(gè)環(huán)上的圖形實(shí)體元素按一定方向進(jìn)行有序排列，并對(duì)每個(gè)連接點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)號(hào)；按照尺寸的種類（線性尺寸、半徑尺寸、直徑尺寸等）對(duì)尺寸定義點(diǎn)、文字位置、基本尺寸、上下偏差、尺寸方向等信息進(jìn)行提??；將提取的信息進(jìn)行處理，找出與幾何圖形相關(guān)連的信息，得到尺寸在圖形實(shí)體信息結(jié)構(gòu)中的界限點(diǎn)位置、尺寸標(biāo)注位置、圓弧尺寸、直徑尺寸的圓心坐標(biāo)和半徑。這樣就建立了沖裁件上尺寸與幾何圖形的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可方便地進(jìn)行尺寸的計(jì)算。凸模刃口尺寸自動(dòng)計(jì)算及標(biāo)注結(jié)果如圖2。
3、沖裁件尺寸和幾何圖形的匹配
沖裁件尺寸信息標(biāo)注是與幾何圖形密切相關(guān)的，要實(shí)現(xiàn)
根據(jù)對(duì)刃口進(jìn)行過分析計(jì)算后的圖形信息，進(jìn)行提取、處理，應(yīng)用vc++和objectarx開發(fā)的接口軟件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)加工零件的autocad圖形到線切割3b指令代碼的轉(zhuǎn)換。
1、3b指令自動(dòng)生成流程
objectarx是autodesk公司推出的新一代功能強(qiáng)大的開發(fā)工具，是一種c + +的面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ摺Ｋ钩绦騿T能夠更直接的訪問autocad深層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
系統(tǒng)由兩大部分組成：
①用objectarx開發(fā)用戶界面，來提取圖形數(shù)據(jù)，并輸入線切割相關(guān)的參數(shù)；
②用vc++開發(fā)數(shù)據(jù)處理程序，來進(jìn)行計(jì)算，生成3b指令代碼。運(yùn)行流程圖如圖3。
二、3b指令的生成
cad公司提供的類開發(fā)objectarxa程序，首先在vc++6.0下，選擇objectarx2000 appwizard選項(xiàng)，并選擇支持mfc，生成一個(gè)工程3b，程序的結(jié)構(gòu)是：
（1）用acedregcmds->addco m m a nd（“3b”,“3b”,
“3b”,acrx_cmd_modal,callarx）;語(yǔ)句注冊(cè)一個(gè)arx命令
（2）程序接口為acrx
entrypoint（acrx:appmsgcodemsg,void*pkt）
{switch（msg）}
case acrx::kinitappmsg:
a c r x d y n a m i c l i n k e r ->unlockapplication（pkt）;
a c r x d y n a m i c l i n k e r ->registerappmdiaware（pkt）;
initapplication（）; break;
case acrx::kunloadappmsg;
unloadapplication（）;break;}
return acrx::kretok;}
（3）結(jié)合vc++6.0和arx的編程原則，在arx程序框架中，編寫對(duì)圖形信息讀取程序、直線切割程序、圓弧切割程序及由直線或圓弧擬合的曲線切割程序、相關(guān)參數(shù)設(shè)定程序等，zui終經(jīng)過編譯生成與cad內(nèi)容命令一致的arx命令，在autocad中加載運(yùn)行，通過輸入一些相關(guān)的參數(shù)（鉬絲半徑、偏置方向等），生成3b指令和鉬絲中心軌跡圖形。
2、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
采用vc6.0下利用auto
程序運(yùn)行結(jié)果表明：線切割時(shí)把對(duì)沖模刃口尺寸自動(dòng)計(jì)算方法與基于autocad的自動(dòng)編程接口有機(jī)的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了由autocad圖形文件自動(dòng)計(jì)算刃口尺寸并由計(jì)算后的圖形信息自動(dòng)生成線切割加工的3b指令代碼，提高了系統(tǒng)的計(jì)算效率和自動(dòng)化程度；同時(shí)，軟件接口以vc+6.0和arx環(huán)境下的mfc為程序載體，具有良好的人機(jī)界面，可以根據(jù)工藝的具體要求對(duì)加工的工藝路線做隨時(shí)調(diào)整和修改，具有很好的實(shí)用性。
三、結(jié)論