專利名稱：一種新式智能數(shù)控機床的設計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新式智能數(shù)控機床的設計方法。
背景技術：
現(xiàn)在，國內(nèi)CAD技術的應用己逐步進入高級階段，許多用戶都針對本行業(yè)的特點對CAD進行二次開發(fā)，CAD 二次開發(fā)技術幾乎在各個行業(yè)中都有應用實例，并己有許多商品化軟件問世。但各行業(yè)CAD 二次開發(fā)技術的發(fā)展水平存在較大差距，機械、電子、建筑、 航空航天等最早應用二次開發(fā)技術，其二次開發(fā)程度也最高。開發(fā)出的CAD系統(tǒng)能夠集計算、參數(shù)化畫圖、數(shù)據(jù)管理為一體，并直接與計算機輔助制造(CAM)和計算機輔助工藝設計 (CAPP)有機結合。目前，國內(nèi)己開發(fā)成功一批符合工程需要的應用軟件，逐漸形成了一批具有較高素質的研究開發(fā)隊伍，出現(xiàn)了一些CAD應用軟件，但大多數(shù)僅僅針對某一類型的產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部份而開發(fā)的小型應用系統(tǒng)，解決的問題也比較有限。在眾多的CAD 二次開發(fā)軟件中，基于AutoCAD軟件平臺基礎之上進行二次開發(fā)得到的設計系統(tǒng)，目前已是一個比較成熟的技術，但是，它是一個純二維的工作環(huán)境，二次開發(fā)的結果，只是將CAD作為輔助繪圖工具，把設計過程的最后階段——繪圖階段搬到計算機上，設計過程仍在設計師的頭腦中完成，沒能真正發(fā)揮出CAD的功能。另外，產(chǎn)品和零部件的標準化不足。由于沒注重零部件的標準化工作，越來越多的零件流入生產(chǎn)流程，造成零件數(shù)量的無限制增長；同時，缺乏完善的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和過程管理系統(tǒng)，企業(yè)的大量數(shù)據(jù)和設計過程得不到有效的控制和管理，使得設計任務間的等待時間長，各部門之間的信息傳遞速度緩慢，數(shù)據(jù)一致性差，安全性差。隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，CAD技術得到了快速發(fā)展。它經(jīng)歷了從二維模型、 三維線框模型、曲面模型、實體模型、產(chǎn)品模型、特征模型直至最新的生物模型，CAD技術的發(fā)展趨勢必然是從靜態(tài)設計到以參數(shù)化特征造型為基礎的動態(tài)設計的發(fā)展過程?？梢?，基于AutoCAD應用軟件的開發(fā)設計系統(tǒng)，現(xiàn)已逐步不能滿足現(xiàn)代化設計的要求，現(xiàn)代化設計趨勢，正從二維靜態(tài)圖形設計轉化到三維動態(tài)實體模型設計。在CAD技術日益普及的今天，傳統(tǒng)的二維CAD軟件正逐漸被三維CAD軟件所替代。 在眾多軟件中，Solidworks公司Solidworks、PTC公司的Pro / Engineer是具有代表性的優(yōu)秀軟件之一。自從面世以來它以尺寸驅動基于特征單一全關聯(lián)的數(shù)據(jù)庫等優(yōu)點深受用戶好評，在這兩個軟件基礎之上的二次開發(fā)也正在不斷發(fā)展中。然而，基于ftx) / Engineer 的二次開發(fā)工具包ToolKIT，由于軟件本身的價格較高，軟件學習難度大，以及軟件二次開發(fā)代碼不公開等特點，在進行基于ftx) / Engineer的二次開發(fā)工作的時候就存在一定的難度，這大大限制了該軟件二次開發(fā)的進程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術的不足，而提供一種新式智能數(shù)控機床的設計方法，其建立在通用的Solidworks應用軟件的平臺之上，利用該軟件的二次擴展功能， 并以數(shù)控機床結構設計為實例，嘗試基于知識的機械產(chǎn)品開發(fā)新模式，為產(chǎn)品結構設計服務，這就是Solidworks軟件二次開發(fā)的功能的具體實現(xiàn)。本發(fā)明所采用的技術方案如下
一種新式智能數(shù)控機床的設計方法，其特征是包括依次進行的以下步驟 第一步在數(shù)控系統(tǒng)結構設計環(huán)節(jié)中，首先在用戶程序主界面輸入被加工工件的尺寸， 當零件形狀不是規(guī)則的長方體時，需要輸入能夠包容零件的最小長方體的長，寬，高；
第二步進入數(shù)據(jù)傳遞與計算模塊的系統(tǒng)原始尺寸信息，通過數(shù)據(jù)變量內(nèi)部參數(shù)尺寸計算，首先驅動工作臺部分進行造型，其設計先后順序為工作臺面——工作臺座——工作臺滑鞍；
第三步由機床工作臺部分尺寸和機床χ、Y、ζ三個方向的行程，確定機床床身體積，得到床身長、寬、高尺寸值，即可進行床身建模。本發(fā)明的積極效果在于以Solidworks三維實體建模軟件為平臺，利用軟件開放的二次開發(fā)接口，用VB語言開發(fā)產(chǎn)品智能設計系統(tǒng)，結合Solidworks的尺寸驅動功能，通過AP工技術對SolidW_orks進行二次開發(fā)來實現(xiàn)對產(chǎn)品結構設計的參數(shù)化驅動，形成系列化產(chǎn)品結構序列，使得系統(tǒng)開發(fā)參數(shù)化產(chǎn)品系列得以實現(xiàn)。這種可以方便的推廣到其他任意產(chǎn)品、具有普遍的指導意義的設計系統(tǒng)實現(xiàn)了用戶的個性化產(chǎn)品設計，是智能CAD設計思路的具體體現(xiàn)。
具體實施例方式
下面結合具體實施例進一步說明本發(fā)明。在數(shù)控系統(tǒng)結構設計環(huán)節(jié)中，首先在用戶程序主界面輸入被加工工件的尺寸，當零件形狀不是規(guī)則的長方體時，需要輸入能夠包容零件的最小長方體的長，寬，高。值得注意的是，在機床坐標系中，是以X軸，Y軸和Z軸來定義方向的，因此，在輸入時應注意輸入的工件尺寸值要與機床對應的坐標系統(tǒng)一起來，進行X，Y，Z賦值，這樣，系統(tǒng)的原始設計參數(shù)信息傳遞給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞與計算模塊，該模塊將根據(jù)X，Y，Z值驅動后續(xù)整個設計環(huán)節(jié)。下一步，進入數(shù)據(jù)傳遞與計算模塊的系統(tǒng)原始尺寸信息，通過數(shù)據(jù)變量內(nèi)部參數(shù)尺寸計算，首先驅動工作臺部分進行造型，其設計先后順序為工作臺面——工作臺座—— 工作臺滑鞍。接下來，由機床工作臺部分尺寸和機床X、Y、ζ三個方向的行程，確定機床床身體積，得到床身長、寬、高尺寸值，即可進行床身建模。刀盤的直徑尺寸值決定了刀庫的大小和刀庫刀具的容量，在這里，我們認為刀庫中刀盤直徑尺寸值取決于床身尺寸。主軸部件尺寸的決定，參照企業(yè)現(xiàn)有主軸參數(shù)系列由用戶自行進行選取。至此，設計原始數(shù)據(jù)由VB程序用戶界面人機交互輸入，通過設計系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞與計算模塊，經(jīng)過SolidWorks API函數(shù)驅動SolidWorks三維建模，順序得到了機床各組成部件結構模型，最后，再經(jīng)過裝配以后，即可完成整機結構設計工作。在參數(shù)化設計以后，再進行系列化設計，能夠在花費較少時間、精力的情況下，獲取較豐富的設計成果，方便了以后的方案選擇、分析、優(yōu)化和最終的定型，也可以向客戶提供更多的選擇。
權利要求
1.一種新式智能數(shù)控機床的設計方法，其特征是包括依次進行的以下步驟 第一步在數(shù)控系統(tǒng)結構設計環(huán)節(jié)；第二步進入數(shù)據(jù)傳遞與計算模塊的系統(tǒng)原始尺寸信息，通過數(shù)據(jù)變量內(nèi)部參數(shù)尺寸計算；第三步由機床工作臺部分尺寸和機床X、Y、Z三個方向的行程，確定機床床身體積，得到床身長、寬、高尺寸值，即可進行床身建模。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新式智能數(shù)控機床的設計方法，其第一步的特征是首先在用戶程序主界面輸入被加工工件的尺寸，當零件形狀不是規(guī)則的長方體時，需要輸入能夠包容零件的最小長方體的長，寬，高。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種新式智能數(shù)控機床的設計方法，其第二步的特征是首先驅動工作臺部分進行造型，其設計先后順序為工作臺面——工作臺座——工作臺滑鞍。
全文摘要
一種新式智能數(shù)控機床的設計方法，其特征是包括依次進行的以下步驟在數(shù)控系統(tǒng)結構設計環(huán)節(jié)中，首先在用戶程序主界面輸入被加工工件的尺寸，當零件形狀不是規(guī)則的長方體時，需要輸入能夠包容零件的最小長方體的長、寬、高。這種可以方便的推廣到其他任意產(chǎn)品、具有普遍的指導意義的設計系統(tǒng)實現(xiàn)了用戶的個性化產(chǎn)品設計，是智能CAD設計思路的具體體現(xiàn)。
文檔編號G05B19/4097GK102478829SQ20101055349
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權日2010年11月22日
發(fā)明者孫文秀 申請人:大連創(chuàng)達技術交易市場有限公司