CK0630模拟编程器是一种针对CK0630数控车床的结构 性能和编程特点,利用VB6.0作为编程语言开发而成的二维 数控仿真软件。该编程器能模拟该机床的操作功能,为操作 者快速掌握CK0630数控车床的编程加工技术,提供一个直 观的虚拟操作环境。
一、模块设计
编程器采用模块化结构开发而成,主要包含以下模块: “系统分辨率识别”、“加密”、“编程操作实践”(包 括:姓名、学号登录;实验目的;实验原理;实验步骤;编 程操作说明;编程操作实践;退出)和“软件信息”模块, 其中“编程操作实践”为主模块。 “编程操作实践”主模块主要有以下子模块构成:“手 动”(手动方式下,模拟机床各主要功能,如主轴正反转、 停,刀具沿X、Z方向移动等)、“毛坯尺寸输入,刀具选 择”、“程序编辑”、和“模拟执行”模块。其中“程序编 辑”、“模拟执行”是主要子模块。 “程序编辑”有三种程序编辑方式:用鼠标从面板编辑 新程序以*.lathe文件存盘方式、用键盘编辑新程序以*.txt文 件存盘方式和读取或修改已有程序方式。 “模拟执行”子模块有:程序分析、卡盘正反转、换刀 过程、走刀过程、工件缩放、切削形状显示、取下段程序分 析等主要程序设计。
二、主要方法和技术
1、面板设计
利用命令钮、文本框、标签、框架等控件和调色板设计 各种形状和颜色的操作面板。主要采用命令钮,少量采用图 片框及文本框。
2、控制功能的实现
利用单击事件过程定义面板上各按钮的功能,如:
Sub EDIT_click ()
Foml .show
Text l .text="Modify a program"
End Sub
本程序可实现的功能是,用户用鼠标单击EDIT按钮 后,屏幕即显示窗体和“Modify a program”字样。
3、刀库制作
可用VB提供的Line绘图语句绘制或利用photoshop等专业 工具制作。
4、卡盘模拟
卡盘由三幅颜色相反的图片组成,三幅图的相同位置的 颜色是一定相反,这样当三幅图交替出现时,呈卡盘转动的 视觉效果。它们的交替出现由VB提供的Timer控件实现。
5、编辑功能
主要采用函数:Format $ , Ltrim$, Rtrim$, Left $ , Mid $ , Right $ , Len, Val,等等。
6、模拟仿真加工
(1)刀具选择
模拟刀库直接绘制于窗体,每把刀具下方均有一个文本 框(由于背景色同窗体,故不易觉察),用来输入刀号。例 如,当第一把刀下方填入数据“2”,则运行用户程序时用 到的2号刀具就是割刀。
(2)切削过程
执行用户程序时,刀具移动及切削过程的仿真过程: 1)读取用户程序最新刀位点坐标(x, z);2)在该坐标处绘制 刀具(用前景色),同时擦除该刀具原来位置的图形,擦除办 法是用窗体背景色绘制刀具;3)重复1)2)步骤,以给人 以刀具移动的感觉。
(3)镜象技术
上述切削过程仅模拟单边的切削,使用镜象技术仿真双 边的加工,方法是以工件轴线为对称轴,在上方配置一把隐 形车刀。
(4)刀具与卡盘动作的协调
在Timer控件调用过程和刀具绘制调用过程中插入 Doevents,保证卡盘转动与刀具切削同时进行。
(5)加工过程跟踪
正在加工的用户程序段显示于编辑屏顶端的文本框,以 方便用户调试程序。
三、使用示例
依次单击图标、“编程操作实践”出现登录界面:如需 输入新数控程序,则使用姓名学号,产生的程序文件将以此 为主文件名,以*.lathe或*.txt为后缀名保存于C:\lathe.lib\目 录,以便以后调试和修改;若需调用或修改已有程序,则无 须输入姓名学号,直接进入。
进入主界面后单击虚拟面板上的“编辑”键可以有三种 编辑方法,用鼠标单击面板数字键或使用键盘数字键。以后 每一步操作都给出下一步操作的提示,或按“帮助”获得提 示信息。
选择1,可模拟真实数控车床的程序输入;选择2,可模 拟真实数控车床的程序修改;选择3,可从计算机的键盘上 输入新程序,*.txt为后缀名建议保存于C:\lathe.lib\目录,建 议同时熟悉计算机键盘和本系统编程格式的人员使用。
以上完成了程序初步编辑工作,接下来是仿真加工和调 试。如使用编辑1、编辑3输入程序,应单击“退出”或按键 盘ESC退至主界面,单击“模拟”;如使用编辑2调用程 序,直接单击“模拟”,出现毛坯尺寸输入界面。按要求输 入毛坯尺寸,如图1所示:
根据图中提示,选好刀具,选择“开始”,即可模拟加 工,如图2所示:
如有不对之处,可按“连续”进入“单步”调试状态, 用PageUp或PageDown键显示执行过的每一个程序段的模拟 图象,在屏幕顶部程序显示行修改,按“段输入”确认;也 可重新返回编辑状态,修改程序再一次模拟,直至正确为 止。以下为一工件在CK0630数控车床仿真编程器上加工的 综合示例。工件毛坯外径25mm,卡盘外长度60mm,选用割 刀(5号)、外圆车刀(1号)、螺纹车刀(7号)各一把。 加工效果如图3所示,模拟通过的程序,可以用来在 CK0630车床上加工零件。
四、结论
本仿真器运行环境要求较低,一般普通微机就能满足使 用要求。全中文操作、人机界面直观友好、即学即用、全程 帮助一学就会,尤其适合一般学校的数控教学,使受训者快 速掌握CK0630数控车床的编程加工技术,做到集应用、教 学、培训于一体,体现其应有的社会和经济效益。 本仿真器主要面向手工编程培训教学,可接受 CAD/CAM系统(如CAXA,MASTERCAM,PRO/E等)生成的经 过后置处理的数控程序。以CAD/CAM软件为平台,通过一 群计算机与少数加工机床联网,组成CAD/CAM机床网络实 验室,实现先进制造技术一体化教育。
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