型材數控冷彎加工工作圖表開發

李培勇，薛江山，楊明國，王呈方

（1.武漢理工大學 交通學院，武漢430063；2.海軍駐438廠軍代表室，武漢430060）

近幾年來，包括數控肋骨冷彎機在內的造船自動化裝備的研發和應用進入了快速發展階段［1］。數控肋骨冷彎機依據生產設計產生的肋骨、縱骨等零件數據，自動完成彎制工作，加工效率高，成型質量好，因此被越來越多的造船企業所采用。在型材的自動化加工過程中，盡管無需人工輸入數據等手工操作，但生產圖表仍然是必不可少的。然而目前主要的造船生產設計軟件沒有提供可直接用于型材數控冷彎加工的工作圖表，給企業生產活動帶來不便。為適應造船生產的實際需要，在分析型材數控冷彎加工特點的基礎上，開發了一套工作圖表，解決了這個問題。

1 工作表設計與實現

在型材的自動化加工過程中，工作表應反映零件的主要信息，包括零件、原材料需求信息、加工情況記錄等。因此，確定肋骨加工工作表包含如下信息：零件名、類型、型線號、材料規格、材質、始端坐標和角度、終端坐標和角度、備料長度等，并在表中設置加工情況記錄欄，在表下方設置編制、校對、審核和日期項目。

工作表的形式采用目前PC機上普遍使用的Excel電子表格形式，由軟件自動生成。下面介紹如何編通過程序自動生成Excel電子表格。以VisualBasic6為例，自動生成Excel電子表格的程序［2］主要包括兩部分。

1）定義工作表，如：

Dim xlapp As Object，exbook As Object，exsheet As Object

Set xlapp＝ CreateObject（“Excel.Application”）

Set exbook＝xlapp.Workbooks（）.Add

Set exsheet＝exbook.Worksheets（“sheet1”）

2）向表中寫入數據，如向表中A3單元格寫入字符串“序號”可寫為：

exsheet.Range（“A3”）.Value＝ “序號”

編程時，首先定義工作表，然后根據實際需要，向表中指定的位置寫入全部數據，即可自動生成Excel電子表格。

自動生成的某批次待加工肋骨的工作表見圖1。由表1中可見，表頭主標題給出了該批次肋骨所屬的船舶名稱、分段名，次標題給出這批肋骨左右舷的彎曲起點，彎制時型材的擺放朝向信息。表格正文列出了這批肋骨的基本信息、下料長度等，最后設置的加工情況記錄欄可以供現場記錄加工情況。在表下方設置編制、校對、審核和日期項目，便于生產管理。

圖1 肋骨加工控制表例

2 零件圖的設計與實現

在型材自動化加工時，加工數據直接來自生產設計，可通過網絡或存儲介質（如閃存等）從設計部門得到。但是，對于加工現場，生產圖表仍然是必不可少的，它以直觀的方式為型材數控加工提供零件信息，包括零件的基本信息、檢驗數據、端部荒料利用情況、加工起點等。考慮到Auto-CAD是應用最為廣泛的二維圖形處理軟件，因此采用軟件自動生成工作圖，其格式為AutoCAD可識別的DXF圖形格式［3］。

AutoCAD提供了一種圖形交換文件DXF，用于與其它CAD系統及用戶應用程序間的圖形信息交換，其它程序也可以按照規定的格式生成DXF文件，AutoCAD可以接受該DXF文件并轉換成圖形。

DXF文件分成許多節，包括標題節、實體節等，文件的最后為文件尾結束標志EOF。編寫一個結構完備的DXF文件的程序是比較困難的，因為必須保持圖形的一致性以使AutoCAD能夠接受它。但AutoCAD允許在一個DXF文件中省略許多項并且仍可獲得一個可用的圖形。最簡單的DXF文件可以僅有實體節和文件結尾EOF標志組。因此，只生成實體節和文件結尾的接口程序是最為常用的。這種程序編寫簡單，且非常實用，能夠滿足一般的實際需要。實體段記錄了每一個實體的名稱、所在圖層的名字、線型名、顏色號、基面高度和厚度以及有關的幾何數據，其格式如下：

0

SECTION

2 （實體段開始）

ENTITIES

0 （開始的實體）

××××

……

0

ENDSEC

自動生成的某肋骨的零件表見圖2。

圖2 零件圖例

圖2中主要包括以下內容：

1）零件基本信息，在圖中左下角，包括：零件名、類型、型線號、材料規格等；

2）零件圖，在圖中間，輪廓圖按比例繪制，圖中包括劃線信息、彎曲起點和彎曲時型材朝向，如圖2所示為右舷肋骨，加工時從下端開始彎曲，且從球頭朝下。

（3）檢驗數據坐標系和數據，檢驗數據坐標系在圖形一側，檢驗數據在右上角的表格中。

零件圖采用A4圖幅，方便打印輸出。

3 應用

本文設計的工作表和零件圖中所需的信息可全部從生產設計結果得到，目前主要的生產設計軟件如Tribon、HDSHM2000等軟件提供的肋骨（或縱骨、縱桁等）信息中均可直接為本文設計的工作表和零件圖提供全部信息。本文所開發的程序目前已用于江蘇、廣東等地的數家船廠，使用情況顯示，這項工作很好地滿足了他們的生產需要。

［1］茅云生，胡 勇.肋骨冷彎加工機器人研制［J］.船海工程，2005（10）：324-327.

［2］趙志東.Excel VBA技巧應用［M］.北京：人民郵電出版社，2007.

［3］舒 飛.中文版AutoCAD 2004二次開發標準教程［M］.上海：上海科學普及出版社，2004.