型材数控冷弯加工工作图表开发

李培勇，薛江山，杨明国，王呈方

（1.武汉理工大学 交通学院，武汉430063；2.海军驻438厂军代表室，武汉430060）

近几年来，包括数控肋骨冷弯机在内的造船自动化装备的研发和应用进入了快速发展阶段［1］。数控肋骨冷弯机依据生产设计产生的肋骨、纵骨等零件数据，自动完成弯制工作，加工效率高，成型质量好，因此被越来越多的造船企业所采用。在型材的自动化加工过程中，尽管无需人工输入数据等手工操作，但生产图表仍然是必不可少的。然而目前主要的造船生产设计软件没有提供可直接用于型材数控冷弯加工的工作图表，给企业生产活动带来不便。为适应造船生产的实际需要，在分析型材数控冷弯加工特点的基础上，开发了一套工作图表，解决了这个问题。

1 工作表设计与实现

在型材的自动化加工过程中，工作表应反映零件的主要信息，包括零件、原材料需求信息、加工情况记录等。因此，确定肋骨加工工作表包含如下信息：零件名、类型、型线号、材料规格、材质、始端坐标和角度、终端坐标和角度、备料长度等，并在表中设置加工情况记录栏，在表下方设置编制、校对、审核和日期项目。

工作表的形式采用目前PC机上普遍使用的Excel电子表格形式，由软件自动生成。下面介绍如何编通过程序自动生成Excel电子表格。以VisualBasic6为例，自动生成Excel电子表格的程序［2］主要包括两部分。

1）定义工作表，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）向表中写入数据，如向表中A3单元格写入字符串“序号”可写为：

exsheet.Range（“A3”）.Value＝ “序号”

编程时，首先定义工作表，然后根据实际需要，向表中指定的位置写入全部数据，即可自动生成Excel电子表格。

自动生成的某批次待加工肋骨的工作表见图1。由表1中可见，表头主标题给出了该批次肋骨所属的船舶名称、分段名，次标题给出这批肋骨左右舷的弯曲起点，弯制时型材的摆放朝向信息。表格正文列出了这批肋骨的基本信息、下料长度等，最后设置的加工情况记录栏可以供现场记录加工情况。在表下方设置编制、校对、审核和日期项目，便于生产管理。

图1 肋骨加工控制表例

2 零件图的设计与实现

在型材自动化加工时，加工数据直接来自生产设计，可通过网络或存储介质（如闪存等）从设计部门得到。但是，对于加工现场，生产图表仍然是必不可少的，它以直观的方式为型材数控加工提供零件信息，包括零件的基本信息、检验数据、端部荒料利用情况、加工起点等。考虑到Auto-CAD是应用最为广泛的二维图形处理软件，因此采用软件自动生成工作图，其格式为AutoCAD可识别的DXF图形格式［3］。

AutoCAD提供了一种图形交换文件DXF，用于与其它CAD系统及用户应用程序间的图形信息交换，其它程序也可以按照规定的格式生成DXF文件，AutoCAD可以接受该DXF文件并转换成图形。

DXF文件分成许多节，包括标题节、实体节等，文件的最后为文件尾结束标志EOF。编写一个结构完备的DXF文件的程序是比较困难的，因为必须保持图形的一致性以使AutoCAD能够接受它。但AutoCAD允许在一个DXF文件中省略许多项并且仍可获得一个可用的图形。最简单的DXF文件可以仅有实体节和文件结尾EOF标志组。因此，只生成实体节和文件结尾的接口程序是最为常用的。这种程序编写简单，且非常实用，能够满足一般的实际需要。实体段记录了每一个实体的名称、所在图层的名字、线型名、颜色号、基面高度和厚度以及有关的几何数据，其格式如下：

0

SECTION

2 （实体段开始）

ENTITIES

0 （开始的实体）

××××

……

0

ENDSEC

自动生成的某肋骨的零件表见图2。

图2 零件图例

图2中主要包括以下内容：

1）零件基本信息，在图中左下角，包括：零件名、类型、型线号、材料规格等；

2）零件图，在图中间，轮廓图按比例绘制，图中包括划线信息、弯曲起点和弯曲时型材朝向，如图2所示为右舷肋骨，加工时从下端开始弯曲，且从球头朝下。

（3）检验数据坐标系和数据，检验数据坐标系在图形一侧，检验数据在右上角的表格中。

零件图采用A4图幅，方便打印输出。

3 应用

本文设计的工作表和零件图中所需的信息可全部从生产设计结果得到，目前主要的生产设计软件如Tribon、HDSHM2000等软件提供的肋骨（或纵骨、纵桁等）信息中均可直接为本文设计的工作表和零件图提供全部信息。本文所开发的程序目前已用于江苏、广东等地的数家船厂，使用情况显示，这项工作很好地满足了他们的生产需要。

［1］茅云生，胡 勇.肋骨冷弯加工机器人研制［J］.船海工程，2005（10）：324-327.

［2］赵志东.Excel VBA技巧应用［M］.北京：人民邮电出版社，2007.

［3］舒 飞.中文版AutoCAD 2004二次开发标准教程［M］.上海：上海科学普及出版社，2004.