CMM离线编程原型系统开发

!machines with the DMIS programs generated by the prototype system.
!
!
!
!"!! K e!y !wo!r d!s: !C ! MM!;!D!M!IS!; O!f!flin!e!Pr!og!r a!m! mi!ng!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
电出版社, 1999 4 王钰.用 VBA 开发 AutoCAD 2000 应用程序[M].北京: 人民邮电出版
社, 2000 5 王孝培.冲压手册[M].北京: 机械工业出版社, 1990 6 申奇志,宁爱林. 用 Aut oCAD 的 VBA 开发标准零件图库[J]. 邵阳高等
专科学校学报, 2001 , 14( 4) : 248～249
束等, 即存在一对多的对象管理问题, 为了有序地表示管理获取 的测量元素, 需要建立一种机制来管理它们。测量元素的数据管 理包括两个层次:( 1) 测量元素 ID 层。主要记录测量元素的 ID, 元素的类型等基本信息, 用于查找已经获取的测量元素。( 2) 测 量 元 素 对 应 的实 体 几 何 拓 扑 层 。 该 层 主 要 记录 组 成 测 量 元 素 的 几何拓扑 ID 等 B- rep/CSG 模型中的几何信息, 用于获取有关几 何信息, 以及编辑、修改 测量元素时, 临时高亮显示 该测量元素
Measu ring
In terface
System)测 量路 径 自动 生成 的 方法 。它 通 过
! !
!对三 维 C AD B- rep 模型 数据 的分 析和 模型 遍历 , 提取 测 量元素 和有 关 数据; 根据 规则 建立 测量 顺 序, 通 !
!过人 机交 互确 认, 最 后对 测头 移动 路径 自动 规划 , 生 成无 碰撞 测量 程序 。本 文简 要介 绍了 离线 测量 程 序 !
an d
reduce
the
measuring
cost
for
the
precise
parts.
It
is
realized
by
tak in g
advantage
of
analyzing
! !
!the B- rep model of the given 3D CAD model, acquiring the measuring elements and the data, and then generat- !
CAD 模型交互管理主要构件包括:( 1) CAD 模型拾取工具。 它可拾取三维元素( 如点、线、面、体等) , 支持高亮显示拾取到对 象, 设置拾取元素的 颜色等, 提供视图渲染管理 功能。( 2) CAD 模型管理。它负责遍历 CAD 模型( 如 B- rep 模型) , 获取 CAD 模 型中拾取元素的几何数据, 然后将对象指针反馈给 CAD 模型拾
CP1 MP1
CP2 CP1
( a) CP2
MP2
CP1
MP 1
( b) CP3 CP4
CP2 MP2
包 含 的 几 何 实体 对 象 。
Impleme ntation on CMM offline progra mming prototype s ys te m
BAI Yue- wei, WEI Shuang- yu, HE Ya- fei, LIU Xiao- hang
( Mechanical and Electronical Engineering Faculty, Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209, Chision- free
p robe
header
moving
path
according to the
pre- defined
rules.
The
implementation
method
for
! !
!CMM offline programming prototype system is introduced in the paper and it has been proved on some real CMM !
m- e6
f1.2 f1.1
11.86
0.05 A !1 3.8 5
m- e1
28.94
20.97
m- e2 m- e3
45.85 A
图 2 测量元素数据管理实例
m- e5 m- e4
f2.1 f1.5 f1.4 f1.3
取工具。CMM 离线编程系统根据反馈的元素指针, 即可得到所
需的数据信息, 进行测量元素的排序 、零件 摆放、定 义测头角度
! (Dimension Measuring !
!Interface System) program based on CMM(Coordination Measuring Machine) offline mode aimed to exert the de- !
! !vice
capability
图 3 测量元素管理逻辑
3 测量路径控制点管理与干涉检查
CMM 测量机可以被看为一个笛卡尔机器人, 它的终端触发 器就是测头的测尖。在高速移动过程中, 如果测头与零件意外相 碰, 就有可能会损坏测头[3]。CMM 的测量路径规划类似于控制这 个机器人, 其中碰撞干涉检查分两种情况:( 1) 测头的可测范围; ( 2) 测量行走的可行路径, 碰撞干涉检查是验证初始测量路径方 案是否存在问题, 并提出改进策略。
3.2 加载 和调 用 VBA 程 序
VBA 程序 在运行前必须进行加载, 在加载 VBA 程序时, 要 用到 VBALoad 命令, 我们也 可以在 AntoCAD2000 菜单项通过 选择【 工 具( T) 】 【/ 宏( M) 】 【/ 加载 工程( L) 】选 项, 选择 要执 行的 VBA 程序所在的路径和名称即可。VBA 工程在加载以后还必须 运行 VBARUN 才能执行, 这时你只需选择加载菜单宏运行, 就 可以方便的实现每个冲模标准件的 VBA 程序运行[6]。
多与硬件捆绑, 因此使用成本较高。为了使测量程序编制系统不 e3, m- e4, m- e5, m- e6}。在测量元素路径规划系统中, 根据测量
依赖于硬件环境, 降低软件系统的使用成本, 因此需要将那些复 元素数据分层管理的思想, 就可以将上述数据记录为图 3 所示
杂的几何计算( 如曲线、曲面拟合算法) 和无关功能 从系统中删 的结构。
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3 基于 AutoCAD 冲模标准件库的建立
和运动方向等。从 CAD 模型中的数据看, 测量元素中尺寸公差
元 素 、 形 状 公差 元 素 和 位 置 公 差 元 素 都 属 于几 何 实 体 的 属 性 信
息, 因 此这些信息 并不能直 接从 B- rep 模型和 CSG 模型 中获
取, 而只 能从
特征 模型 的
属性 信息 中
提 取 。在 测 量
"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!
! 【 摘 要】为 了 发挥 C MM( Coordination Measuring Machine) 设 备能 力 , 降 低 测量 成 本, 本文 提 出 了 !
! !一种 基于 离线 环 境下 的
DMIS(Dimension
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白跃 伟等 : CMM 离 线编 程原 型系 统开 发
第2期
发了 Virtual DMIS, 美 国 Brown&Sharpe 开发了 PC- DMIS, 法国 面的拓扑 ID 为{f 1.1, f 1.2, f 1.3, f 1.4, f 1.5}, 在 f 2 中的实体圆柱
Metrologic 公司开发了 Metrolog II 软件系统等。由于这些软件大 面的拓扑 ID 为{f 2.1}。现有六个测量元素存在{m- e1, m- e2, m-
至此我们就用 AutoCAD 的 VBA 建立了冲压模架图库。
4 结论 各种标准件的参数化图形程序编制完成后, 接下来要考虑
就是如何与绘图应用程序接口, 并实现标准件库的方便调用。
( 1) 使用 AutoCAD VBA 二次 开发技 术建 立标准 冲压 模架
3.1 菜单 定制
在 AutoCAD 中, 最方便也是最常用的接口方式就是外挂菜 单, 根 据菜单项的 选择实 现标准 件的图形 参数化 绘制。 即在 AutoCAD 的 菜单条上 , 创 建一个 菜单项 , 其 内的每 一项对 应一 个可运行的过程, 需要运行哪一个过程时, 只需要点击菜单的相 应项就可以 , 这样 , 在 形式上就和 使用 AutoCAD 菜单命 令是一 样 的 了 。在 这 里 我 们 使 用 宏 来实 现 菜 单 项 的 创 建 。我 们 将 加 载 菜 单宏的代 码放在 Thisdrawing 中, 然后运 行宏, 就会自动 生成我 们需要的菜单( 图略) 。
中图 分类 号: TP31 文献 标识 码 : A
1 前言
随着现代工业的迅猛发展, CMM 技术研究和应用得到了越 * 来稿日期: 2007- 05- 08
来越广泛的重视。近年来, 许多 CMM 设备制造商开发了配套的 CMM 软件。例如 ATT 公司开发了 CAPPS 系统, Edges 公司开发 了基于 CAD 的测量软件; 美国 Entelegence Software Solutions 开
顺序 规划 系
统中, 关 键模
块是 测量 元 素提 取模 块 ( 参 见 图 1) , 它通 过遍 历 特征模型, 识别特征模型中是否存在公差属性信息。如果存在, 则查找属性对应的 B- rep 模型中实体 ID, 提取 ID 至测量元素 堆栈。 由于测量元素大多涉及多个几何拓扑实体对象, 例如, 距离 尺寸通常是两个平面间的距离约束, 或者两条实体边的距离约
!
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!自动 生成 原型 系统 的开 发方 法, 系 统在 实际 C MM 设备 上, 对原 型系 统生 成的 DMIS 程 序进行 了验 证 。 !
! 关键 词: CMM, DMIS , 离线 编程
!
! !
【 Abst ract】 It presents a novel method to generate the measuring path for a DMIS
除, 简化软件系统, 使系统在企业有限资源情况下能安排更多的 DMIS 程序员参与测量程序编制, 以提高 CMM 设备的利用率。
2 测量元素的提取与管理
离线 DMIS 程序编制系统是基于 CAD 模型进行的, 所需的 测量元素信息和公称测量数据要通过访问 CAD 模型来获取, 因 此, 建立 CMM 离线 编程系 统与 CAD 模 型交互 管理机 制, 是系 统 构 建 的 基 础和 前 提 [1- 2]。
图库的方法是可行的, 该方法对建立相关行业标准件图库有一 定指导意义。
( 2) 建 立的标准冲压模架 图库可以减少专业 图形绘制中一 些重复性劳动, 并使技术人员在绘图时只需选择标准参数而无 需再查阅手册和标准, 大大提高绘图效率。
( 3) 通过改变和添加标准数据库的数据, 可以方便实现标准 件库的更新。 参考 文献 1 李名尧.模具 CAD/CAM[M].北京: 机械工业出版社,2004 2 李凤华.Aut oCAD2002/2000VBA 开发指南[M].北京: 清华大学出版社, 2001 3 胡荣,喻宁.AutoCAD2000- VBA 及 ActiveX 开发指南[M].北京: 人民邮
第2期 2008 年 2 月
机 械 设计 与 制造 Machinery Design & Manufacture
文章编号: 1001- 3997( 2008) 02- 0077- 03
C MM 离 线 编 程 原 型 系 统 开 发
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白 跃伟 魏 双羽 何 亚飞 刘 晓航( 上 海第 二工业 大学 机电 工程 学院 , 上 海 201209)