Аннотация: С целью практического обучения и обучения, система моделирования токарного станка с ЧПУ разработана на VB 6. 0． Система, которая имитирует операционную систему ЧПУ Fanuc-0i Mate TB, оснащенную токарным станком с ЧПУ N091, реализует такие функции, как запись кода ЧПУ, проверка ошибок кода, предупреждение о неправильных свойствах процесса, моделирование обработки и обучение работе на ПК. Инструкторы могут легко освоить навыки работы на токарном станке с ЧПУ N091 с помощью этой системы моделирования ЧПУ, которая органично сочетает обучение и обучение визуально. В этом трактате представлены дизайн, некоторые ключевые технологии, а также его программный код. Ключевые слова: токарный станок с ЧПУ Н091; ВБ 6． 0 программное обеспечение; NC Simulation0 Предисловие Станки с ЧПУ в качестве основного оборудования для современного производства, с развитием науки и техники, стали автоматизацией, гибкостью и интеграцией механического производства. Важная основа и основное содержание трансформации. В последние годы в отечественных вузах были созданы инженерные учебные центры для проведения инженерной подготовки на базе станков с числовым программным управлением для обучения студентов инженерной практике и инженерным знаниям. В настоящее время в дополнение к необходимым теоретическим разъяснениям для соответствующего обучения ЧПУ станков, большая часть работы должна выполняться на реальных системах (настоящих станках с ЧПУ или обучающих системах) с соответствующими функциями. Продукция с числовым программным управлением стоит дорого, а заводские станки с ЧПУ относительно тяжелые. Задача обработки, а затем учет неправильного использования тренажера, также может поставить под угрозу личную безопасность станочного оборудования и даже самого оператора. Таким образом, крупномасштабное обучение ЧПУ не подходит для студентов, чтобы использовать инженерное обучение станков с ЧПУ на реальном станке. Виртуальное оборудование используется в качестве учебного носителя для выполнения моделирования функций и состояния станка с ЧПУ. Студенты могут использовать рабочий стол или ноутбук, чтобы ознакомиться с методами программирования и ручного управления станком с ЧПУ. Проблема медленного обновления оборудования с числовым программным управлением также может быть решена за счет интеграции интерактивных обучающих функциональных модулей в программное обеспечение. Конкретный процесс внедрения не ограничен оборудованием, местом и временем, он экономичен и безопасен, и он может своевременно получать обновленные учебные ресурсы. Не беспокойтесь, это экономически и технически осуществимое решение, имеющее очевидный обучающий эффект. В настоящее время в области обучения NC в Китае отличное программное обеспечение для моделирования в основном включает три программного обеспечения: Nanjing Siwo, Shanghai Yulong и Beijing Feike. Хотя эти три типа программного обеспечения имеют разную длину и типы в моделирующей системе ЧПУ, количество станков и их функций, их цели моделирования примерно одинаковы. Это стремление к согласованности виртуальных устройств с точки зрения функций и машин-прототипов, то есть стремление к обработке данных. Согласованность объектов моделирования в основном согласуется с процессом декодирования и интерполяции моделируемого прототипа системы ЧПУ. Именно из-за стремления к сходству с устройством-прототипом с точки зрения его функционального принципа вышеупомянутое программное обеспечение не может распознавать ошибки программирования, которые могут быть неправильно обработаны устройством-прототипом, хотя они и соответствуют грамматическим правилам, но могут вызвать серьезные сбой устройства. Поскольку основное внимание в существующем программном обеспечении для моделирования уделяется тому, может ли корпус станка правильно двигаться в соответствии с информацией о данных, существует лишь несколько опасений по поводу рабочих деталей и рабочих привычек, которые оператор может вызвать несчастным случаем во время работы. Это основные причины отказа оборудования. В этом проекте в качестве объекта-прототипа используется токарный станок с ЧПУ N091 и используется мощная функция проектирования интерфейса языка VB 6.0 для разработки метода эффективного моделирования режима работы и рабочего процесса токарного станка с ЧПУ. проверить правильность программы обработки деталей токарного станка с ЧПУ и отобразить анимацию в режиме реального времени. Программное обеспечение для моделирования. В дополнение к моделированию функций оборудования, программное обеспечение фокусируется на четырех типах ошибок, которые легче сделать учащимся при обучении технике безопасности на токарных станках с ЧПУ. Чтобы эффективно помочь учащимся выработать хорошие стили программирования и рабочие привычки, программное обеспечение предназначено для правильной разработки процесса обработки программы ЧПУ. Детали в отчете могут оперативно сообщать о различных неграмматических ошибках, которые вызывают инциденты безопасности, и иметь автоматическую корректировку данных процесса, таких как параметры резки.1 Общий дизайн системы. В этой системе используется система числового управления Fanuc-0i Mate TB, оснащенная токарным станком с ЧПУ N091. как основной объект моделирования. Он может полностью и четко отображать заготовки деталей и обрабатывающие инструменты, а также детально имитировать процесс обработки с ЧПУ, а метод работы прост. Обученные студенты могут использовать это программное обеспечение для отработки метода работы станка с ЧПУ без станков с ЧПУ, отладки программы обработки деталей с ЧПУ, состоящей из общих базовых инструкций, отображения динамического процесса обработки деталей в реальном времени, наблюдения и анализа результатов обработки и обнаружить программу обработки деталей вовремя. Ошибки и возможные помехи. Модули системы спроектированы в соответствии с принципом высокой связности и низкой связанности.2 Реализация ключевой технологии системы В процессе виртуальной обработки с ЧПУ виртуальный станок не может напрямую выполнять код ЧПУ. Следовательно, модуль перевода должен сначала преобразовать код NC в код AA, который виртуальная машина сможет распознать и выполнить. Сложность разработки этой системы числового программного управления заключается в аспектах считывания, декодирования, сообщения об ошибках и автоматической настройки кода числового программного управления. В дополнение к реальному моделированию функций машины, основное внимание при разработке системы имитации ЧПУ уделяется тому, как побудить студентов освоить метод работы машины и выработать хорошие рабочие привычки.2. 1 Предварительная обработка кода УППредварительная обработка кода УП включает в себя чтение файла программы из исходного адреса памяти, удаление ненужных символов в коде УП, таких как операторы комментариев, пустые операторы и пустые строки, а также преобразование строчных букв в прописные и добавление пробелов перед каждой буквой. Сделайте читаемый код NC легко читаемым. Когда эта система установлена, она напомнит пользователю, что при создании файла кода NC в формате TXT его необходимо сохранить в указанной папке на компьютере. Таким образом, когда оператор нажимает кнопку PROG на панели управления, свойство Path элемента управления FileListBox с именем File1 в программе VB напрямую извлекает все имена файлов программы ЧПУ, хранящиеся в этой папке, на панель отображения станка в соответствии с указанная папка. В RichTextBox3 оператор может выбрать программу ЧПУ на основе имени файла в окне выбора программы на панели дисплея станка. Оператор линейного ввода, который последовательно считывает операторы из внешнего файла, интегрирован в VB, а прочитанное содержимое назначается Струна. В системе FANUC-0i MATE TB на токарном станке с ЧПУ N091 программа ЧПУ завершает текущую строку ввода кода точкой с запятой, а курсор перемещается вниз, чтобы начать ввод следующей строки кода. VB использует vbCrLf или Chr( 13) &Chr( 10) в качестве флагов перевода строки, поэтому чтение файлов извне может быть считано в систему с использованием разрывов строк в качестве переводов строк, а строки разделяются ?точкой с запятой + новая строка? на панели отображения. (RichText-Box1). Соответствующий код выглядит следующим образом: TextLine = Split(ＲichTextBox1．Text，vbCrLf) '按行拆分RichTextBox1． Text = ″ ″For row = 0 To UBound( TextLine)RichTextBox1． SelColor = vbYellowRichTextBox1. SelText = ＲichTextBox1． SelText ＆ TextLine(строка) &Chr( 13)&Chr( 10)RichTextBox1． SelColor = vbYellowNext rowSemicolon TextLineВнутренне VB объединяет функции замены и функции обрезки. Функцию замены можно преобразовать кодом ASC, чтобы изменить код ЧПУ со строчных букв на прописные. Функция Trim может удалять пробелы в начале и в конце строки кода. Чтобы удалить пустые строки, просто используйте функцию Len, чтобы определить, если это 0, если значение равно 0, это означает пустую строку, тогда она будет хранить строку кода ЧПУ Textline(). По переменной номера строки MoveRow следующая строка — это Textline (MoveRow + 1) до Textline (MoveRow), которая является пустой строкой. ; Если имеется более одной пустой строки, ее можно удалить с помощью зацикливания кода. Реализация кода здесь не описывается.2. 2 Проверка кода NC, функция ошибки данных процесса. Для проверки кода NC более важно учитывать, является ли график обработки разумным или нет, в дополнение к правилам синтаксиса кода NC. В этой статье используются следующие три примера для анализа решения и демонстрации соответствующего кода.2. 2. 1 Команда G00 запрещает резку заготовок. Для токарных операций с ЧПУ G00 является командой быстрого позиционирования. По этой команде инструмент быстро перемещается по оси координат в соответствии с заданными значениями параметров станка в системе ЧПУ. В реальной обработке, если оператор использует команду G00 во время процесса резки из-за небрежности или неясности, станок не сообщит об ошибке, а непосредственно выполнит команду. Это неизбежно приведет к столкновению и разрушению заготовки и инструмента. Система моделирования объяснила проблему отсутствием семантического анализа в программе ЧПУ. Во время имитации обработки, если инструмент перемещается к периферийной поверхности заготовки по команде G00, система выдает аварийную информацию. Интерфейс показан на рис. 1. Рис. 1 Интерфейс аварийной информации Эта информация сообщает программисту о том, что инструкция по резке была неправильно применена в программе. При фактической обработке произойдет столкновение между инструментом и заготовкой. Добавление этой функции в систему моделирования значительно улучшит хорошие привычки программирования у начинающих студентов, так что ошибок можно будет избежать в реальном программировании. Для реализации этой функции система определяет группу двойной точности NowData() для хранения координат положения инструмента в данный момент. Среди них NowData(1) хранит значение координаты текущего токарного инструмента z, NowData(2) хранит значение координаты x текущего токарного инструмента. Поскольку система предназначена для рассмотрения возможности отображения длины заготовки в ограниченном интерфейсе дисплея, установите здесь для параметра размера заготовки значение bl. В это время значение координат в NowData() умножается на параметр bl в интерфейсе моделирования. Здесь задается начало системы координат заготовки на пересечении правой торцевой поверхности заготовки и оси, затем определяется начало программы. Следовательно, чтобы судить о том, совершает ли текущий инструмент режущее движение по команде G00, вам нужно только определить два условия: 1) Отрицательна ли координата инструмента z. 2) Меньше ли значение координаты x инструмента радиуса заготовки, т.е. определить, меньше ли NowData( 1) 0, и меньше ли NowData( 2) радиуса заготовки. Поскольку значение x из NowData(2) является фактическим значением, умноженным на bl, значение входного диаметра заготовки умножается на bl с правой стороны символа неравенства, так что определение неравенства верно, выраженное в виде математического выражения то есть z<0 и x <workpiece. Blank diameter × bl /2. If the system determines that a collision occurs during operation, an alarm will be given and the program will be reprogrammed. The following is the code to implement this feature:If g00 = True ThenIf NowData( 1) ＜ 0 And NowData( 2) ＜ Form2． Text1． Text*bl / 2 Thenmianban． ＲichTextBox2． SelColor = vbＲedmianban． ＲichTextBox2． SelText = mianban． ＲichTextBox2．SelText ＆” ‘G00’命令下禁止切削工件，請重新編寫程序，再次運行! “PlaySound ” warn． wav”mianban． temg． Text = ” － － ALM － － ” : mianban． temg．Visible = TrueTimer5． Enabled = TrueTimer16． Enabled = FalseAlm( 116) = True2. 2. 2 cutting parameter out of range alarmThe reasonable setting of cutting parameters directly affects the machining quality of parts. In actual production and processing, due to carelessness or unfamiliarity with the cutting parameters, the setting of the feed amount per revolution of the turning tool may cause problems. The amount of tool feed depends on the surface roughness and the cutting force. When rough-cutting, the surface roughness is not high, and the feed is mainly caused by the knife.The precision and strength of rods, blades, workpieces and machine tools are determined by the cutting forces. When semi-finishing and fine-cutting, the economics of cutting are mainly considered. That is to say, the cutting load cannot exceed the power of the machine tool while ensuring the economic life of the tool. Therefore, the tool feed amount cannot be too large or too small. If an oversight or error occurs during programming, an error will be indicated in the code detection of the simulation system. The simulation system provides that the spindle feedrate of one revolution must not be less than 0. 05mm or greater than 0. 5mm (The amount of cutting is closely related to the workpiece material and the tool type and material. The value range of this feed amount is in most cases. For other individual cases, it can be determined by referring to the manual or cutting test).A line of NC code is read in the FileDebugger of the system code. If the feed “F” is found from this line of code by the Mid function, then the custom GetNumber function is used to convert the number immediately followed by F to a single-precision floating-point number. 0. 05 and 0. 5 if less than 0. 05mm or greater than 0. 5mm, then the alarm prompts, its interface is shown in Figure 2.Fig. 2 Feed range out of range alarm prompt interface2. 2. 3 tool instruction alarm errorIn CNC turning, the tool command T is used to select the tool and its corresponding tool compensation. Example: T0202 represents the No. 2 knife and the No. 2 knife make-up. Therefore, it is agreed in this paper that the tool number and its tool complement number are the same value, which is not easy to confuse. If the tool number and the tool compensation number do not match in the NC program or one of them is default, the coordinate system will be disordered and the machining code will not be executed correctly. The system stores 3 commonly used tools: T0101 for 93° roughing tool; T0202 for cutting tool; T0303 for fine turning tool. If “T” appears in a row and the following number is not the above number, the system will indicate which row of tool number T is illegal. code show as below:If TExist = True Then Call ErrCase( 3，F(xiàn)ileＲow，CaseType)TExist = TrueNumberString = GetNumber ( Ｒight ( TextLine，Len ( TextLine ) －NumberStart) )If NumberString = ” ” ThenCall ErrCase( 1，F(xiàn)ileＲow，CaseType)ElseNumberStart = NumberStart + Len( NumberString)CaseNumber = CDbl( NumberString)If CaseNumber = 101 Or CaseNumber = 202 Or CaseNumber = 303Or CaseNumber = 404 Then ‘刀具編號ElseCall ErrCase( 9，F(xiàn)ileＲow，CaseType) ‘ 此處調(diào)用 ErrCase 函數(shù)顯示錯誤信息End IfEnd If3 system learning functionThis simulation system is used as a teaching aid for engineering training. Students can use this software to conduct self-study, develop good programming styles and operating habits as starting points, and conduct detailed studies on module settings, selection of interaction methods, and logic arrangement of actions.3. 1 Simulation System InterfaceIn order to enable the trainees to quickly get acquainted with the actual machine tool, the software simulates the real machine tool as much as possible in the interface design. The simulation system interface is shown in Figure3.3. 2 Operation Panel Button Function TipsFor trainees who have not touched the N091 CNC lathe or the software, there are dozens of knobs and buttons on the control panel. The system uses the ToolTipText property in the Command control that comes with the VB platform, and the corresponding knob or The name of the button is filled in the operation panel. When the mouse is moved to the corresponding position, the system will give a text prompt. The interactive function is good, which is very helpful for students self-study. The function prompt interface of the machine tool operation panel is shown in Figure 4.Figure 3 Simulation System InterfaceFig. 4 Tool operation panel button function prompt interface3. 3 lathe operation sequence trainingAfter investigating the commercialized CNC simulation software on the market, the author found that most of the software does not strictly regulate the operation sequence of the machine tool. If the trainee has not touched the CNC lathe, the complex operation interface will be at a loss and I do not know where to go. If you start, you will soon lose interest in learning. In view of this, the simulation system uses VB to solve the above problem with the visible property of the Command control, and the order is limited by the selection of the property false/true visible to this control in the Command_Click( ) function. If the operation sequence is wrong, it triggers. MsgBox, prompt error information, operation sequence warning interface as shown in Figure 5.Figure 5 Operation Sequence Warning InterfaceFigure 6 Interpolation Principle Learning Module Interface3. 4 interpolation principle learning moduleLinear interpolation and arc interpolation are the most basic tool path generation methods for CNC lathes. The above two types of interpolation in the N091 CNC lathe are implemented using a point-by-point comparison method. The simulation system embeds an interpolation learning module, and students can select the circumcircle, inverse circle, and linear interpolation in the interpolation learning window, and give the starting and ending coordinates accordingly to generate a circle or a straight line. Realize the consolidation of classroom knowledge teaching. The interpolation principle learning module interface is shown in Figure 6.4 ConclusionThis software is aimed at the training and teaching of CNC lathe engineering. It aims at cultivating engineering practices and focuses on the development of self-learning functions. Students participating in the CNC lathe engineering training can use the computer at any time to carry out simulations of CNC lathe machining procedures, lathe operation methods, and learning of related CNC knowledge. While significantly improving the training effect, it effectively ensures the safety of equipment and trainees. It actually solves the problem of excessive man-machine ratio caused by a large number of students and limited training equipment in the school’s CNC lathe engineering training, and improves the operation practice. The efficiency reaches the goal of the students to better learn the CNC machining process.
Источник: Meeyou Carbide