数控机床仿真教学软件的设计与实现.pdfVIP

学兔兔 数控机床仿真教学软件的设计与实现 口 王吉林 上海电机学院 数控实习教学部 上海 200093 摘 要：介绍了基于VC++和OpenGL技术的数控仿真教学系统的设计与实现．研究并阐述了数控仿真软件的系统需 求、数控仿真软件的代码编译及数据计算、加工过程仿真的设计与实现。 关键词：数控仿真系统 代码编译 数据计算 中图分类号：TP391．6 文献标识码：B 文章编号：1000—4998(2011)06—0013—03 的有用信息 。系统对 NC程序进行第一次扫描即检查 1 数控仿真软件的总体设计 错误 ，并 提出警告信息等。如果不存在语法错误 ，则进 1．1 4h-真软件总体结构体系 行第二次扫描即译码与数据处理工作。 数控加工仿真是为数控编程和操作人员提供可靠 译码一般分为 4个步骤 ：程序装入 、语法检查 、解 直观地观察 、编辑和分析 NC代码 的手段 ．它提供完整 释和刀具补偿 。第一次扫描则执行程序装入和语法检 的工作环境。一套数控仿真系统应满足以下几点：1) 查两个步骤 ．第二次扫描则执行程序装入和解释及刀 与真实数控机床运动完全相 同的仿真功能 ；2)结构上 补这三个步骤 。4个步骤又称译码进程的 4个子过程 ， 与实际机床具有一定的可 比性 、可重用性和可重组性 ： 通过 Windows进行消息传递 。系统程序调用译码进程 ， 3)仿真系统应有先进的算法 、最佳的运行效果 和最强 首先对 多个程序段进行泽码 ，并将结果存入缓冲区中， 大的软件功能等 ，以满足用户需求。图 1所示为数控系 并置相应 的标志 BUFLAG=1，然后依次进行数据处理 ， 统功能模块框图。 其标志 BUFLAG=2，进行数据处理的数据取 自译码结 该系统操作时 ，先选择加工的程序代码 ，程序代码 可编辑或由外部读入 ，然后定义毛坯 ，在手动操作方式 下 ，改变主轴和进给速度 ，调节工作台进行对 刀 ，选择 不同方式进行二维模拟或三维仿真。该系统用 G代码 来驱动机床的运动。 1．2 各 主要模 块 的设 计分析 1)NC代码编译 ，NC代码翻译器接 收外来 的 NC 程序 ，控制虚拟机床的动作和状态。参照数控机床加工 程序的实际执行过程 ，设计了图 2所示的 NC代码编 译器功能结构框图。 2)几何建模 ，对于简单三维实体建模 ，可利用 OpenGL提供 的三维建模功能 ：对于较复杂 的．可用 AutoCAD2005、3DMAX、SolidWorks等建模工具来实现 。 然后通过接 口程序实现在 OpenGL中读取 dxf文件格 式的图形文件。图 3为建模分类与方法 。 3)加工过程仿真模块 ，数控加工 仿真过程 ，包括 刀具 、工件等运动轨迹和切削仿真等。模块一般分为二 维轨迹模拟和三维实体加工仿真。 · 2 主要功能模块的实现 2．1 NC代码 编译 1)数控仿真软件 NC代码编译 ，仿真过程 由 NC程 序驱动 ，故先要对 NC程序进行分析 和解释 ，提取所需 收稿日期：2011年3月 机械制造49卷第562期 2011／6画 学兔兔 果缓冲区。在 零件轮廓段 的起点和终点之间计算 出若干在允差范围 插补