基于Visual C++ 6.0的數控凸輪軸磨床工藝數據庫開發*

岳宇賓，韓秋實，李啟光，彭寶營

(北京信息科技大學 機電工程學院，北京 100192)

基于Visual C++ 6.0的數控凸輪軸磨床工藝數據庫開發*

岳宇賓，韓秋實，李啟光，彭寶營

(北京信息科技大學 機電工程學院，北京 100192)

目前，凸輪軸磨削工藝已趨于成熟，但凸輪軸磨削過程中需要考慮的參數比較多，磨削工序較為繁瑣。因此,為了使工藝人員能夠快速地選擇所需的凸輪軸磨削參數，縮短凸輪軸的生產周期，建立一個凸輪軸磨削工藝數據庫是非常有必要的。文章介紹了基于Visual C++ 6.0開發數控凸輪軸磨床工藝數據庫，根據凸輪軸磨削工藝參數，通過構造數據庫操作函數，使用ADO數據庫存取技術訪問Access數據庫，從而實現數控凸輪軸磨床磨削工藝參數的存儲和讀取。

凸輪軸磨床；工藝數據庫；Visual C++ 6.0；ADO技術

0 引言

磨削加工是機械制造業重要的加工方法，大多數情況下，作為最終加工工序的磨削加工，直接決定著工件成品的質量[1]。隨著現代制造技術的不斷發展,磨削加工的應用范圍日益擴大,對磨削加工的精度要求也越來越高。在磨削加工中如何合理選擇磨削工藝參數及系統可靠優化的磨削數據一直是一個重要問題。而磨削數據庫的建立就是根據加工要求向工藝人員提供可靠的磨削數據和磨削工藝參數，從而改善磨削性能，提高產品質量。

用計算機處理加工數據，在切削加工中最早進行。據不完全統計，至2003年，已有德國、美國、瑞典、英國、日本、挪威、比利時和匈牙利等12個國家建立了30多個金屬切削數據庫，提供各種形式的信息服務[2]。而在磨削加工里，由于磨削的數控化開始較晚，磨削過程中不穩定因素較多，所以最早的磨削數據庫只能附加到切削數據庫中且數量很少[3]。專門用于磨削的數據庫國外只有2005年9月在漢諾威國際機場展上公開的英國智能磨削數據庫，該數據庫為智能磨削咨詢系統(intelligent grinding assistant簡稱IGA)的一個智能模塊，目前該IGA模塊已經實現與CNC機床的共同運作[4]。而國內首個專門用于磨削的數據庫是鄭州磨料磨具磨削研究生研制的磨削數據庫[5]。2009年湖南大學機械與運載工程學院國家高效磨削工程技術研究中心研發的基于數據倉庫技術的磨削數據共享平臺，能夠為高檔特種數控機床的開發和實驗研究提供現金的技術理論、方法、規范和優化數據[6]。

凸輪軸作為汽車、內燃機、國防等眾多行業所需的關鍵零部件,其加工的精度、效率直接影響著發動機及相關產品的質量、壽命和節能標準[7]。在數控凸輪軸磨床進行磨削加工的過程中，所涉及到的參數，目前一般是通過變量、數據文本等形式進行數據的傳遞或保存。但是，當所涉及的參數信息量較大，例如凸輪軸上每個凸輪的原始數據，由于凸輪輪廓曲線為不規則曲線，包含大量坐標數據，即升程表數據。在這種情況下，就需要采用數據庫的方式而不適于采用文本形式。通過采用數據庫方式，不僅能夠使工藝人員輕松實現對數據的瀏覽、添加、編輯或刪除操作，而且軟件的可視化程度也得到了提高。

1 凸輪軸磨削工藝數據庫的總體方案

凸輪軸磨削工藝數據庫采用數據庫技術，通過把凸輪軸磨削加工時所需要的加工數據整合起來，并可以通過人機接口向工藝人員提供相應的加工信息。該數據庫模型主要包括人機接口，數據操作，數據庫接口，磨削數據庫4個模塊，結構設計形式如圖1所示。

圖1 系統模型

其中，磨削數據庫主要是向用戶提供凸輪軸磨削源數據；數據操作主要提供數據的增加、刪除和修改等任務；數據庫接口是把應用程序與底層數據庫分開，使用統一的接口進行連接，從而使數據庫便于管理；人機接口則采用windows窗口等交互界面向用戶提供可視化服務。

2 凸輪軸磨削工藝數據庫設計

通過對上述系統模型的分析，按照凸輪軸磨削工藝過程，將該系統分為數據輸入模塊，數據查詢模塊，數據管理和用戶管理四大模塊。其中，數據輸入模塊包括對刀坐標，凸輪參數，凸輪軸參數，砂輪設置參數和G代碼程序五部分；查詢模塊包括加工參數查詢，升程表數據查詢和加工程序查詢；數據模塊包括新建零件，刪除零件，保存零件四部分。數據庫結構框圖如圖2所示。

圖2 系統整體結構框架

3 凸輪軸磨削工藝數據庫開發

(1) ADO數據庫技術簡介

Visual C++提供了多種訪問數據庫的方法，這些方法包括ODBC(開發式數據庫連接)、RDO(遠程數據對象)、DA0(數據訪問對象)、0LEDB(對象連接與嵌入數據庫)和ADO(Active X數據對象)等，它們反映了Microsoft對數據庫支持的發展演化過程。本數據庫中運用了ADO庫中的3個基本接口：_ConnectionPtr接口，_CommandPtr接口，_RecordsetPtr接口。

(2)建立凸輪軸磨削工藝參數數據表

針對凸輪軸磨削工藝過程，建立磨削工藝數據庫“DataBase.mdb”，數據庫中分別建立工藝參數表“Parameter”，凸輪輪廓坐標數據表“升程表”和加工代碼表“G代碼”，分別用于存放磨削工藝參數，凸輪升程表和G代碼，各表中設零件編號為主鍵。

(3)引入ADO類型庫

引入AD0類型庫的方法是在工程stdafx.h頭文件中添加下列代碼：

#import "C:Program FilesCommon

FilesSystem adomsado15.dll" no_namespace ename ("EOF","adoEOF")

rename("BOF","adoBOF")

指明了文件msad015.dll的具體位置。代碼rename("EOF","adoEOF")和rename("BOF","adoBOF") 將在ADO中的EOF和BOF更名為adoEOF和adoBOF，以避免與其他庫中定義的EOF沖突[8]。

(4)初始化OLE/COM庫環境

在程序初始過程中需要初始化組件，一般可以用CoInitialize(NULL);來實現，這種方法在結束時要關閉初始化的COM，可以用語句CoUnInitialize();來實現[9]。在MFC中還可以采用另一種方法來實現初始化COM，這種方法只需要一條語句便可以自動為我們實現初始化 COM和結束時關閉COM的操作，語句如下所示： AfxOleInit ();

使用方法是在工程的＄App函數InitInstance()中添加如下代碼：

if (!AfxOleInit())

{

MessageBox(NULL, "OLE初始化錯誤", "錯誤", MB_ICONERROR);

return FALSE;

}

(5)構造數據庫操作函數

在類的頭文件中聲明_ConnectionPtr型、_RecordsetPtr型指針以及構造數據庫操作函數，在需要操作數據庫時只需要這兩個函數即可，大大提高了代碼的復用性和程序的可讀性。

源程序代碼如下：

CString CNewCamAdoView::GetFieldValue(long index)

{

_variant_t vValue;

_variant_t vIndex;

vIndex = (long)index;

vValue = m_pRecordset→GetCollect( vIndex );

if (vValue.vt == VT_NULL)

{

return "";

}

return (LPCTSTR)(_bstr_t)vValue;

}

void CNewCamAdoView::GetRecord(const CString SQL)

{

m_pRecordset.CreateInstance("ADODB.Recordset")

m_pRecordset→Open((_variant_t)SQL,

_variant_t((IDispatch *)theApp.m_pConnection, true),adOpenStatic, adLockOptimistic, adCmdText);

對于別人對他們頻繁交往的飛短流長，她欲辨還休：“但另一方面卻又怕您以為我誤會您的意思，使您感到不安，其實以我對您崇敬愛戴之深，絕對沒有誤解您的可能，請絕對放心好了。”

}

通過GetFieldValue(long index)函數可以獲取當前記錄指針所指的字段值，然后調用GetRecord(const CString SQL)執行SQL語句從而完成對數據庫的操作。

4 凸輪軸磨削工藝數據庫應用界面及在

PMAC磨床數控系統中的應用

4.1 凸輪軸磨削工藝數據庫應用界面

本系統是基于Access2003數據庫開發設計的，在安裝好Microsoft Office Access后就可以使用，相對于其他類型的數據庫，少去了系統設置的環節，使用起來較為方便。

數據庫應用界面打開后包含有三個區域：參數輸入區，參數查看區和文件操作區。參數輸入區和文件操作區能實現數據庫中數據的增刪，編輯等操作，參數查看區可查看每一個加工零件保存的參數。界面運行如圖3所示：

圖3 凸輪軸磨削工藝數據庫主界面

4.2 凸輪軸磨削工藝數據庫在PMAC磨床數控系

目前，國內外針對專用磨床的數控系統還不是很多，具有配套磨削工藝數據庫的系統則更少。凸輪軸磨削工藝數據庫正是針對PMAC磨床數控系統而開發的. 在如下方法中分別打開PMAC，調用單個零件數據和關閉PMAC，通過這個方法可以實現磨削工藝參數的即時調用。

主要代碼如下[10]：

int CMainFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)

{……

if(!OpenPmacDevice(0))

{

MessageBox("主機無法與PMAC建立通訊！",

"警 告",MB_ICONEXCLAMATION);

}

……

}

void CManualDlg::OnDonwnLoad()

{

PmacReady=OpenPmacDevice(0);

if(PmacReady==1)

{

char* buf;

buf=(LPTSTR)(LPCTSTR)CStrCam_File;

PmacDownloadFile(0,buf);

ClosePmacDevice(0);

}

else

MessageBox("通訊失敗！","提示");

}

BOOL CMainFrame::DestroyWindow()

{ ……

KillTimer(1);

ClosePmacDevice(0);

……

}

5 結束語

基于Visual C++ 6.0的數控凸輪軸磨床工藝數據庫開發,有效解決了凸輪軸磨削工藝數據的管理、調用、瀏覽、增刪、編輯等操作，該系統適用于國內各大凸輪軸磨削數控系統，運用該系統可以進行凸輪軸磨床人機界面的開發，通過調用數據庫從而方便工藝人員進行凸輪軸磨削加工，提高了加工效率。

[1] 張曉紅.凸輪軸數控磨削工藝智能專家系統的研究及軟件開發[D].長沙:湖南大學,2010.

[2]劉戰強,黃傳真,萬熠,等.切削數據庫研究現狀與發展[J].計算機集成制造系統-CIMS,2003(9):937-973.

[3]楊佩旋,王成勇.磨削數據庫的研究現狀與發展[J].精密制造與自動化,2008(3):33-36.

[4] R.Cai,M.N.Morgan.Design and implementation of an intelligent grinding assitant system[J].Abrsive Technology, 2007,1(1).

[5]吳花秀.《磨削數據庫》通過驗收[J].工具技術，1977,1(97):33.

[6]彭思為.基于自適應控制的智能磨削數據庫研究[D].湖南大學,2011.

[7] 鄧朝暉,唐浩,劉偉,等.凸輪軸數控磨削工藝智能應用系統研究與開發[J].計算機集成制造系統,2012(8):1846-1853.

[8]謝賢芳,古萬榮.零基礎學Visual C++(第三版)[M].北京：機械工業出版社,2012.

[9]王維玉. Visual C++6.0高級編程技術精粹,2008.

[10] PMAC用戶手冊.1999.

(編輯 李秀敏)

The Development of CNC Camshaft Grinder Process Database Base on Visual C++ 6.0

YUE Yu-bin,HAN Qiu-shi,LI Qi-guang,PENG Bao-ying

(College of Mechanical Engineering, Beijing Information Science & Technology University, Beijing 100192, China)

At present, camshaft grinding process has become mature, but grinding process needs to consider many parameters, and the processing is cumbersome. Therefore, in order to make the staff select the camshaft grinding parameters more quickly, shorten the production cycle of a camshaft, to establish a camshaft grinding process database is very necessary. This article introduces how to develop the CNC camshaft grinder process database based on the Visual C++ 6.0 development, according to the cam shaft grinding process parameters, through the use of ADO database access technology to access to Access database, so as to achieve the storage and reading of the camshaft grinding parameters.

camshaft grinder ;craft database；Visual C++6.0；ADO

1001-2265(2014)07-0117-03

10.13462/j.cnki.mmtamt.2014.07.034

2013-11-14；

2013-12-04

國家自然基金資助項目(51375056) ；北京市自然科學基金重點項目(KZ201211232039)；北京市高等學校人才強教PHR201106132)

岳宇賓(1986—)，男，鄭州人，北京信息科技大學碩士研究生，研究方向為智能化與數字化控制，(E-mial)yueyubin86617@126.com；韓秋實(1956—)，男，吉林省吉林市人，北京信息科技大學教授、博士生導師，主要從事數字化制造和智能化制造等研究。

TH162;TG595

A