1.軟件組成
該CNC系統(tǒng)不但包含了普通CNC系統(tǒng)的所有功能,而且還具有切割前自動點火、預(yù)熱、通切割氧、加工終結(jié)熄火,以及加工中割炬按加工軌跡快速回退和前進(jìn)等適合其工藝特點的功能。除此之外,系統(tǒng)軟件還具有完善的圖形編程、仿形編程、各種二次曲線直接插補(bǔ)、加工軌跡動態(tài)跟蹤顯示、加工軌跡動態(tài)模擬仿真、故障診斷、加工程序通訊傳輸?shù)榷喾N功能。在這些功能中,割炬按加工軌跡快速回退和前進(jìn)功能,是為適應(yīng)加工過程中時常發(fā)生的鋼板個別部位切不透現(xiàn)象而增加的。在這一現(xiàn)象出現(xiàn)時,只要按下快速返回鍵,割炬便會按照原軌跡快速向回運(yùn)動,等到達(dá)未切透處的起點時,按鍵抬起,割炬就會沿原運(yùn)行軌跡重新進(jìn)行切割。圖2所示為該CNC系統(tǒng)軟件的模塊結(jié)構(gòu)。由于該系統(tǒng)軟件是在Windows界面下開發(fā)的,因此它具有 Windows程序的所有優(yōu)點:突破64kB內(nèi)存的限制,可以同時運(yùn)行多個應(yīng)用程序(實時多任務(wù)),方便于鍵盤和鼠標(biāo)窗口操作等。
2.編程方式
該系統(tǒng)軟件提供的編程方式有三種:圖形編程,仿形編程,手工編程。手工編程只是圖形編程和仿形編程中的一個功能模塊,即全屏幕程序編輯,所以沒有在軟件框圖中單列。
1)圖形編程
該系統(tǒng)的圖形編程模塊是在AutoCADR12.0的基礎(chǔ)上開發(fā)完成的,除了具備AutoCADR12.0所有的功能外,主要增加了兩個功能:
1)自動編程功能——將用AutoCAD生成的圖形文件進(jìn)行加工軌跡(直線、圓、圓弧、橢圓、折線)的信息提取、路徑優(yōu)化(目的是減少空行程)并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的加工程序,并能在加工軌跡中前后不連接的曲線之間加進(jìn)空運(yùn)行指令。在這里為了使加工的路徑更符合加工工藝的要求,可以用人機(jī)交互的方式進(jìn)行部分或全部路徑的選??;(2)即時仿真功能——用得到的加工程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和動態(tài)圖形顯示,如果加工程序正確,加工軌跡應(yīng)能以另一種顏色的粗線條逐漸覆蓋由 AutoCAD繪制的圖形,空運(yùn)行軌跡也能以特定顏色的線條顯示出來。這樣編程,操作人員就可以很容易地檢查判斷加工程序和加工路徑是否正確,是否符合加工工藝的要求,及時進(jìn)行修改。
AutoCAD具有強(qiáng)大的繪圖功能。通過對AutoCAD的開發(fā),使它變成了數(shù)控火焰切割機(jī)CNC系統(tǒng)功能強(qiáng)大的編程器,使之成為該CNC系統(tǒng)的一大特點。
2)仿形編程
對于沒有尺寸標(biāo)注,但有輪廓圖樣的工件,可用仿形編程的方式來實現(xiàn)對它的編程。程序的編制過程為:
(1)對輪廓圖樣用掃描儀進(jìn)行掃描輸入,并形成二值圖像文件,小的輪廓圖樣可以一次掃描輸入,大的輪廓圖樣可以分多次掃描輸入,然后在圖像編輯軟件上進(jìn)行拼接;
(2)平滑降噪,同時對斷線進(jìn)行修補(bǔ);
(3)細(xì)化處理,得到輪廓線圖像;(4)按給定的精度進(jìn)行矢量化處理,并生成DXF圖形文件。形成圖形文件后,就可用上面開發(fā)的圖形編程CAD軟件進(jìn)行編輯和編程。
3.加工程序的快速圖形顯示和動態(tài)模擬仿真功能
加工程序的快速圖形顯示有兩個作用:一個是加工軌跡圖形的預(yù)覽,可以讓操作者從眾多的加工程序中找到要選取的程序;另一個是顯示加工軌跡圖形相對于工作臺的大小和位置,同時顯示在X方向和Y方向的兩個最大加工尺寸,這樣可以讓操作者直觀地了解加工的尺寸和加工的運(yùn)行范圍。加工程序快速圖形顯示只顯示加工軌跡,不顯示空行程軌跡。
動態(tài)模擬仿真功能也有兩個作用:一個是檢查加工程序有無語法錯誤,另一個是檢查加工的路徑是否正確合理、是否符合加工工藝的要求。動態(tài)模擬仿真不僅顯示加工的軌跡,也顯示空運(yùn)行的軌跡(顏色不同),同時還伴有坐標(biāo)翻轉(zhuǎn)顯示,在動態(tài)模擬的過程中,操作者可以完全像實際運(yùn)行一樣作暫停、繼續(xù)和單段運(yùn)行等控制,速度也可以隨時進(jìn)行調(diào)節(jié),可以得到加工的更全面的信息,判斷加工程序的正確性和合理性。
如果加工程序不符合加工工藝的要求,系統(tǒng)軟件有將加工程序轉(zhuǎn)化成AutoCAD的DXF格式文件的功能,這樣可以再回到AutoCAD狀態(tài)進(jìn)行重新編輯。加工程序轉(zhuǎn)化成AutoCAD的DXF格式文件時,加工軌跡和空運(yùn)行軌跡是以不同的圖層和不同的顏色進(jìn)行處理的。這一功能為加工程序的修改提供了極其有利的條件。
4.其它
加工運(yùn)行控制程序,采用了常用的前后臺程序結(jié)構(gòu)。其中,后臺程序負(fù)責(zé)控制端口的初始化,加工程序的解釋預(yù)處理,程序運(yùn)行過程的暫停、繼續(xù)、單段停、點火、預(yù)熱、通切割氧、熄火的控制,速度的調(diào)節(jié),加工軌跡動態(tài)跟蹤顯示和坐標(biāo)值動態(tài)翻轉(zhuǎn)顯示,割炬快速按運(yùn)行軌跡返回和前進(jìn)等;數(shù)控等離子切割機(jī)前臺中斷服務(wù)程序負(fù)責(zé)對定時器中斷時間常數(shù)的修改,插補(bǔ)運(yùn)算,步進(jìn)電機(jī)控制信號的輸出等。