基于UG二次开发的数控刀具管理与选取系统

1 引言

　　随着机械技术不断发展，在现代机械加工中越来越多企业引入加工中心、数控车床、数控镗铣床等数控加工设备，从而使数控刀具代替传统刀具，被大量应用在生产的第一线中，成为数控加工中的主要角色。在实际加工中数控刀具的质量和性能对加工效率、工件尺寸精度和表面粗糙度等相关指标产生直接影响。因此刀具的性能、质量以及管理在对产品质量、生产成本和生产效率等企业效益方面起着极其重要的作用。据数据统计：160%的计划作业停止由于缺乏刀具造成、(30—60)％的刀具库存不在控制之中、机床操作人员20％的时间花费在查找刀具上等。

　　建立数控刀具数据库，提供合理刀具管理，可以避免因部分刀具闲置造成资源浪费。同时选择符合要求的数控刀具是保障数控工作效率、达到数控刀具资源合理配置的重要措施。本文通过在UG中建立刀具模型，运用数据库和UG二次开发技术，为刀具选取提供一种可行方法。

2 系统的总体结构

　　对刀具系统的设计采用零件族法回，其主要步骤为：在UG环境下创建刀具模型，输入基本数据。然后利用UG/Open API，开发友好的用户界面，通过数据库和UG二次开发相结合程序，完成对刀具相关信息数据管理。使用者可以根据加工需要，在系统中对数控刀具名称、型号和规格等参数进行选择，从而得到零件加工中的所需数控刀具。

　　本系统采用C/S结构，其特点是能充分发挥客户端PC的处理能力，使工作可以在客户端处理后再提交给服务器，加快客户端响应速度。结构主要由客户层和数据层组成。客户层通过对信息管理及数据处理，完成用户对数控刀具数据库输入、相关参数设置以及刀具参数库的管理；数据层主要用来存储数控刀具的相关数据信息。系统的总体结构，如图1所示。

3 用户界面模块

　　系统用户界面模块主要功能是通过人机交互界面实现数据库管理以及由用户提供其它所需相关数据。用户界面设计采用UG本身自带的UG/Open UIStyler与Visual c++界面进行混合编程，利用MFC类和UG二次开发技术混合编程可以实现单靠UG本身开发技术难以实现的强大功能。

　　其菜单设计利用Manuscript在UG中创建用户自定义菜单以及定义菜单的响应。打开记事本，编写菜单脚本文件，其原型如下：

4 数据库管理及刀具选取模块

　　此系统中数据库主要用于存储数控刀其参数以及数据库常用维护等功能。刀具数据库信息采用Arress建认数据，数据库系统包括数据库(DB)和数期库针理系统(DBMS)。数据库的主要责任是保存具体数据信息和效据之间组织信息，数据库管理系统则用来实现对数据库操作和维护等功能。其中在数据表内包含刀具库中所有刀具价息，储存和编译全部刀片，刀柄等加工零件所具有的几何参数、加工工艺以及加工中心所用到的参数，刀柄参数信息表，如图3所示

　　数控刀具库也包含有全部刀具识别码，通过此码可以在数据库中查找有关于该刀具的所有信息在系统中所采用数据表之间都是关联的，表与表之间应用多维映射技术并利用关键字段来实现关联和查询。刀片和刀柄参数表之间的关系图，如图4所示。

　　优选刀具显示模块包括刀具基本参数优化和刀具建模功能。通过从刀具数据库中选择出所需基本参数，由致据分析和计算给出符合要求数据；再利用MFC和UG/Open API和实现对数据库的访间，即可在UG实现刀具三维模型的形成和显示，同时给出所需要的相关信息利用该功能模型所表现出基本几何结钩和附加参数，可以判断该数控刀具是否适合生产加工所需，在本模块中对于数控刀具选择参教采用如下原则;(1)机床影响因素。考虑其中机床类型、刀具附件、主轴转速、机床功率等。(2)被加工表面特征因素，例如数控车削中可分为:外圆加工、端面加工、内孔加工、切槽加工、切断加工、螺纹加工等。(3)工件影响因素，考虑工件材料、毛坯类型、表面质量以及机械性能等。(4)加工影响因素，考虑加工状态，切削范围等。其中切削范围大致分为:精加工、轻切削、中切削、准重切削、重切削。

　　除了以上需要考虑因素，还有其他与刀具选择有关图表、计算公式、参数值可以从相关标准设计手册、文献等处获取原始资料。除此之外也可以利用领域专家总结获得的设计经验性知识，以及根据各个企业不同需要和加工任务实际情况，对参数进行添加、修改或删除。本系统中数控车刀参数选择界面，如图5所示。

　　侧试中通过对刀具参数设定，并不断在实践加工中对比、应用与改进，其选取数据基本符合人下选择时所要求刀其.这样就实现缩短刀具选择时间，减少人工查阅相关资料的劳动，同时也降低加工成本应用此系统不但克服刀具选择过权中的人为因素影响，还可以有效控制加工质量，明显提高生产效率如图6所示，是根据参数选择的刀具。

5 结语

　　此系统诬过UG几次开发和VC集成开发环境，实理UG平台上数控刀具三维建模参数化。再配合对MFC调用和数据库信息管理，扩展UG/Open API发应用程序功能。同时充分利用VC++开发环境所提供的丰富资源，可以更加方便地进行复杂应用程序交换界面设计。基十以上各个程序相互配合、运行、调试，使系统实现数控刀具参数选取和三维建模的目的。

　　在许多企业工艺编排中，对于数控刀具其选配方式基本还是采用查阅资料、利用以前数据这样的人下选配方式。这种方式不仅效率低、错误率高严重影响数控刀具选配环节，而且也不利于新型刀具推广使用。如果当选配工作较为复杂时。采用人上方式通常只能由有资深经脸的选配人员才能完成。没有选配经验的员上基本不能给出符合要求的选权方案，这样也造成人员浪费。因此此次所开发的数控刀具选取系统，有利于对刀具选陀问翔进行合理解决同时也可以根据企业自身需安不断改进中有助于企业在行业竟争中提高自身实力。