在停車設備用型材加工中，為了實現CAD 軟件與數控機床加工之間的數據共享，提出一種適用于專用組合機床的自動編程算法。介紹了程序格式、數據預處理方法和程序生成方法，并在九通道二十一軸停車設備型材組合機床上進行了成功實施，驗證了基于本算法的自動編程系統的有效性。

　　引言

　　隨著社會的高速發展以及人們時間觀念的不斷加強，智能停車設備獲得空前發展，滿足了人們存取車時間短、入場無需停車引導等需求。在停車設備的加工過程中，立柱、橫梁、縱梁等結構通常以H 型鋼、槽鋼為原材料，手工進行鉆孔、銑槽以及等離子切割等加工。當應用數控機床加工停車設備的零件時，由于加工特征的數目和種類較多，生成加工代碼時需要設計合理的加工工序并選配刀具。因此，準確高效地生成加工代碼，成為停車產業關心的技術問題。

　　目前，基于圖形的計算機輔助編程技術快速發展，提高了編程效率和程序準確度。文獻通過讀取DXF 文件自動建立圖元信息數據庫，按照特定工藝自動生成加工代碼，對橫梁上多個圖元進行加工; 文獻中，基于DXF 文件設計的圖形自動編程系統，能對單視圖的零件沿其輪廓進行切削。以上自動編程系統可識別簡單圖紙，加工方式單一，工藝不可更改。本文針對停車設備中H 型鋼加工的要求，為一種H 型鋼加工專用組合機床設計了一種自動編程算法，通過讀取DXF 文件來獲取圖元信息，可識別按照第三角標準設計的多視圖類型的圖紙，能協調多個刀具同時工作，工藝修改簡單、方便。

1、組合機床控制功能分析

　　1.1、系統功能分析

　　在停車設備的生產中，需要對較長型材的前、后、上三個面鉆孔、銑槽以及等離子切割，并且滿足安全條件時，多把刀具同時加工。如圖1 所示，本組合機床采用臥式結構，安裝A、B、C 三個龍門架，可以按圖中箭頭方向整體移動; 每個龍門架上安裝三個刀架( 如A 龍門架上有d、e、f 三個刀架) ，使機床具備9 個可控刀具通道、21 個可控運動軸。由于刀具數量大、加工特征多以及多軸聯動，人工編程很難實現。因此需設計一種圖形自動編程系統，根據加工參數，快速、準確地生成符合加工工藝的NC 代碼。數控系統按照NC 代碼控制9 把刀具運動，實現多把刀具同時對型材的多個面進行多種形式的加工。

圖1 機床結構

　　1.2、軟件需求分析

　　根據組合機床功能分析結果，本自動編程系統應滿足以下運動控制要求:

　　(1) 當龍門架間距滿足安全距離時，多個龍門架可以同時運動;

　　(2) 在鋼材長度方向上的某一位置，當鉆削鋼材的不同表面時，刀具無需沿鋼材長度方向移動，因此同一個龍門架的相應刀具可同時鉆削鋼材; 當銑削或等離子切割鋼材的不同表面時，刀具需要沿鋼材長度方向移動，同一個龍門架的相應刀具應先后完成加工，不可同時加工。

　　為了實現上述運動控制要求，本文首先設定了數控加工代碼的格式，然后讀取DXF 文件的圖元信息并預處理成可用的圖元數據，最后根據生成代碼的算法邏輯，通過人機交互，順次生成NC 代碼。

2、控制系統結構

　　本文設計的組合機床控制系統選用Visual Studio 2008 平臺開發，結構如圖2 所示。本系統通過設計的自動編程系統讀取指定的DXF 文件以獲取加工信息，生成NC 代碼的文本文件。數控系統讀取NC 代碼文本文件生成加工任務，進行插補運算、PLC邏輯控制以及系統運行監控。控制器采用基于我們課題組設計的Ether MAC 實時以太網平臺開發。

圖2 控制系統結構

6、結束語

　　本文設計的H 型鋼加工專用組合機床圖形自動編程系統，可訪問符合第三角標準設計的圖紙，適用于多視圖、多獨立加工特征的圖紙。操作者按照工藝點選圖元，系統自動生成符合工藝的NC 代碼，工藝適應性好。本系統適用于多種刀具同時對較長型材進行不同形式的加工，生產效率較高。應用本文設計的圖形自動編程系統，可大大提高H 型鋼加工中的編程效率，并提高編程準確度，以實現H 型鋼的自動數控加工。