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高压水射流是近几十年来迅速发展的一项高新技术,与传统的切割技术相比,该切割方式具有无热变形、无机械接触、适应性好、切割表面精确度高、切缝窄、材料损耗少、清洁无污染等优点,被广泛应用于玻璃、陶瓷、石材、淬火钢、高温合金以及层状复合材料等领域。近几年来,随着国内外对大型工件水切割需求的不断增长,各国已开始研制多横梁水射流机床,但存在大型工件的工艺图分割效率低、分割不完全等问题,严重影响了机床的安全性及切割效率,因此急需一种新的分割技术解决存在的问题。
本课题是以南京大地水刀股份有限公司的江苏省重大科技成果转换项目“柔性超高压水切割系统研发与产业化”为背景,本文主要研究了多横梁水切割机大型工艺图的自动分割技术,并进行以下工作:
(1)针对在多横梁水切割机床中出现的工艺图分割问题,设计了总体分割方案,基于现有的水切割机床条件,制定了一套多横梁切割工艺准则,规划各个切割头的自动切割路径,使其协调有序地工作。
(2)分析了工艺图中的点、直线、多边形、曲线等基本图元的裁剪算法,并从各裁剪算法中设计了一种新的适合各图元分割的边界裁剪法,用于大型工艺图中图元的自动分割。结合本课题的需求以及此裁剪法的特点,通过对比三代二次开发工具的优缺点,选择VBA和VisualLisp两种工具进行二次开发,适应用户不同的工作需求。
(3)基于多横梁切割工艺准则,采用边界裁剪方法,利用AutoCAD二次开发工具VBA编写了一套自动分割应用主程序来实现了将一个大型工艺图的*.dwg图形文件自动分解成三份*.dwg图形文件供各切割头使用;为便于不同用户运用此主程序实现自动分割功能,同时利用VisualLisp编写了一套命令及菜单程序,建立下拉菜单与命令的联系。
(4)通过大型工艺图的自动分割实验,实现了原来由单横梁完成的切割路径自动分割成三份由不同横梁完成的切割路径,并从图形的局部性以及整体性两方面验证分割的正确性,再将正确分割后的图形文件传入NEWCAM软件中自动生成NC代码供CNC系统使用。