一臺(tái)數(shù)控切割機(jī)的操作,很大程度上是基于對(duì)控制系統(tǒng)的評(píng)價(jià)之上,諸如工藝設(shè)計(jì)、繪圖處理、參數(shù)設(shè)置、現(xiàn)場(chǎng)操作、使用維護(hù)等都需要通過(guò)數(shù)控切割機(jī)的控制系統(tǒng)交互實(shí)現(xiàn)。從事數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品研發(fā)及銷(xiāo)售多年的東莞震磊利機(jī)電,因業(yè)務(wù)發(fā)展需要接觸到眾多的國(guó)內(nèi)外數(shù)控切割機(jī)控制系統(tǒng)品牌,就我們的觀點(diǎn)來(lái)看,評(píng)價(jià)一臺(tái)數(shù)控切割機(jī)控制系統(tǒng)好壞可以從如下幾個(gè)方面來(lái)分析:
一、界面設(shè)計(jì)
該控制軟件的界面分成三個(gè)區(qū)域:圖形仿真跟蹤區(qū)、狀態(tài)顯示區(qū)以及操作說(shuō)明區(qū)。圖形仿真跟蹤區(qū)用于顯示數(shù)控加工文件所指定零件的圖樣,并在切割過(guò)程中跟蹤割炬的運(yùn)動(dòng)軌跡;狀態(tài)顯示區(qū)顯示切割機(jī)目前的狀態(tài)參數(shù),如切割速度、割炬當(dāng)前坐標(biāo)等;操作說(shuō)明區(qū)簡(jiǎn)要介紹各種功能所對(duì)應(yīng)的熱鍵,如暫停、返回、加減速及點(diǎn)動(dòng)等功能的熱鍵。熱鍵的功能與操作面板上按鈕的功能相同。
二、系統(tǒng)初始化及切割等待
由于運(yùn)動(dòng)控制卡上的8255并行口和8254計(jì)數(shù)器均屬于可編程序芯片,因此,在它們工作前必須對(duì)它們進(jìn)行初始化,按照工作方式確定它們的控制字。在初始化以后,系統(tǒng)便處于切割等待狀態(tài),此時(shí)可以調(diào)整機(jī)床的位置、檢驗(yàn)自動(dòng)點(diǎn)火裝置以及通氣用的電磁閥是否工作正常。
三、程序檢驗(yàn)及圖形仿真
當(dāng)數(shù)控加工程序指定以后,首先要檢驗(yàn)輸入的數(shù)據(jù)文件是否符合規(guī)定的要求,一旦發(fā)現(xiàn)指定的文件中有非法的指令,則退出控制程序,并提示編程人員哪一行出現(xiàn)哪一種類(lèi)型的錯(cuò)誤,編程人員修改好數(shù)控加工程序以后,可繼續(xù)進(jìn)入控制程序。如果數(shù)控加工程序正確,系統(tǒng)便將讀入的數(shù)控加工程序經(jīng)過(guò)處理在圖形仿真區(qū)中畫(huà)出零件圖形,無(wú)論零件有多大或多小,系統(tǒng)都能自動(dòng)按比例縮放。
四、數(shù)控加工程序處理
為了節(jié)省計(jì)算機(jī)在插補(bǔ)過(guò)程中的運(yùn)算時(shí)間,在正式插補(bǔ)前對(duì)數(shù)控加工程序作一些預(yù)處理是十分必要的,預(yù)處理主要包括長(zhǎng)直線段的預(yù)處理和圓弧的預(yù)處理。由于運(yùn)動(dòng)控制卡一次計(jì)數(shù)的范圍有限,因此當(dāng)長(zhǎng)直線段超出計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍時(shí),須將長(zhǎng)直線段分解成若干段小直線段,防止計(jì)數(shù)值溢出。又由于運(yùn)動(dòng)控制卡不能直接用來(lái)對(duì)圓弧進(jìn)行插補(bǔ),因此必須在誤差允許的范圍內(nèi)將圓弧分解成小直線段,在相同誤差范圍內(nèi),該方法對(duì)圓弧的分解是最為有效的。從實(shí)際出發(fā),我們選擇最大的誤差為1BLU,即EH=ER=1BLU,則在計(jì)算出小直線段對(duì)應(yīng)的圓弧夾角α后,便可通過(guò)幾何關(guān)系計(jì)算出從圓弧起點(diǎn)到終點(diǎn)各小直線段的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。
五、插補(bǔ)控制及軌跡的動(dòng)態(tài)跟蹤
在插補(bǔ)過(guò)程中,計(jì)算機(jī)一方面根據(jù)數(shù)控加工程序中的數(shù)值以及各軸的脈沖當(dāng)量計(jì)算出X軸、Y軸的脈沖數(shù);另一方面根據(jù)指定的切割速度,計(jì)算出各軸的分頻系數(shù)。并在上一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí),將計(jì)算出的脈沖數(shù)和分頻系數(shù)送到對(duì)應(yīng)8254計(jì)數(shù)器的對(duì)應(yīng)通道。另外,計(jì)算機(jī)通過(guò)不停地讀回8254計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值,得到剩余的脈沖數(shù),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理得到割炬當(dāng)前的屏幕坐標(biāo),并用小箭頭指示。因此從顯示屏上,操作者可以清楚地看到當(dāng)前的切割位置。
六、按原軌跡返回功能的實(shí)現(xiàn)
在切割過(guò)程中,若發(fā)現(xiàn)有未割穿的情況,此時(shí)可以按下暫停鍵,暫時(shí)中斷切割并自動(dòng)關(guān)閉切割氧;再按下返回鍵,割炬便準(zhǔn)確地按原軌跡返回;待割炬返回到未割穿點(diǎn)以后,再次按下暫停鍵并按啟動(dòng)鍵,切割機(jī)便自動(dòng)打開(kāi)切割氧,重新進(jìn)行切割。在按下返回鍵時(shí),計(jì)算機(jī)便從運(yùn)動(dòng)控制卡上的8254計(jì)數(shù)器中讀回剩余的脈沖數(shù),與原來(lái)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較,將差值送回8254計(jì)數(shù)器,并使方向信號(hào)反相,這樣便使割炬按原軌跡返回。在該指令結(jié)束時(shí),使系統(tǒng)指回上一條指令,從而實(shí)現(xiàn)線段之間的連續(xù)返回。在返回過(guò)程中,指示割炬位置的小箭頭也按原軌跡返回。
七、系統(tǒng)管理
系統(tǒng)管理是用來(lái)在切割過(guò)程中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的管理,包括暫停、啟動(dòng)、退出、升降速的控制以及對(duì)限位信號(hào)的處理。
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