开放式数控系统G代码的编译模块设计.pdf

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1、第10期机械设计与制造2010年l0月MachineryDesign&Manufacture87文章编号：1001—3997(2010)10—0087—02开放式数控系统G代码的编译模块设计木张学飞李健(江苏工业学院机械与能源工程学院，常州213016)DesignonGcodecompilingforopeningNCsystemZHANGXue—fei，LIJian(CollegeofMechanicalandEnergyEngineering，JiangsuPolytechnicUniversity，Changzhou213016，China)中图分类号：TH1

2、6文献标识码：A1引言译码以及具体的NC代码的实现都要由G代码编译程序来实现。包括参数检查、刀具库管理、各种运动代码的轨迹生成、子程开放式数控系统是对传统数控结构的根本突破，是一种总序的调用、冷却液的开关等。将NC代码转化为实际的加工代线式、模块化、开放化的柔性制造系统，具有较高的性能价格比。码，来驱动控制卡，进而控制机床的运动。目前开放式数控系统主要形式是基于Pc的NC，即在PC的总线上插上具有NC功能的运动控制卡完成实时性要求高的NC3G代码编译程序设计内核功能，或利用NC与Pc通讯改善Pc界面和其他功能Ⅲ。数3．1核心G代码值代码的译码是开放式数控系统中一个关键

3、部分，对数控代码完成功能识别首先要找出核心G代码，通过核心G代码进行译码的方式最主要有两种：解释和编译。解释即直接解释可以使不同类型系统的NC代码都可以通过这种编译器编译，执行代码，或者将代码翻译成某种中间表示形式后再加以执行，并且，如果需要对新系统的NC代码进行编译时，比如日本三菱速度较慢，且译码效果十分有限；编译则是将NC代码转换成数系统，只需要制作一份相应的三菱核心G代码表就可以了，从据流，并在计算机上运行该数据流，最终由控制系统直接读取并而实现了G代码编译的通用性和兼容性l。在本数控系统中，执行，速度快，译码效果理想。本文采用编译的方式解决了开放已开发出几种常

4、见的G代码(G00、G01、G02、G03、G90、G91)的式数控系统中NC转换的技术问题。编译程序。对于其他大量的G代码的编译，还有待进一步开发。2G代码编译程序进给运动无非两种方式，要么走直线，要么走圆弧(曲线可以当研究用微铣削机床在硬件结构上采用NC嵌入Pc型开放作是这些线条的组合)。核心G代码指的就是指定这两种运动式数控加工系统唧利用工控机作为主体，选用Visualc++作为方式的代码，其中走直线的G代码有G00(快速定位)、GOI(直线上位机系统软件平台，将PMAC运动控制卡作为下位机插在插补)，走圆弧的G代码有G02(JI~,圆插补)、G03(逆圆插补)

5、。这PCI总线插槽上，通过专用电缆连接输入／输出接口及步进驱动、四个代码就是核心G代码。首先从第一行开始获取核心G代程序操作、实时状态显示等相应的互联模块与各伺服单元和I／0码，以后每遇到一个新的核心G代码，就用它来取代原来的核单元连接，x，Y方向采用直线电机直接驱动工作台的方式，z轴心G代码，这个代码一直保存到再遇到另一个异于它的核心G方向采用伺服电机加滚珠丝杠的方式进行驱动，共同实现对电代码为止。机的精确控制，通过光栅尺对三个方向同时进行位置反馈监测。3．2G代码编译程序由于采用了Pc机作为上位机，所有的控制信号、轨迹计算都由设计的数控Nc代码转换模块由两部分组成

6、，即输入代码Pc的CPU完成，当然，NC代码的生成、解释过程也是通过上位处理单元和控制卡语言转换单元。在输入代码处理单元中编写机来完成，NC源代码的生成主要通过两个步骤完成，首先，CAMNC代码，包括G代码，M代码等等，通过该模块一段段的读入模块根据设计部分计算刀具切割的轨迹，然后，NC处理模块根NC代码，根据一定的协议交给控制卡语言转换单元进行译码据刀具位置文件产生具体的NC程序，作为机器的输入控制。转换。每个程序段由若干字组成，而每个字又可分解为若干单PMAC控制卡并不能够识别传统NC加工程序，G代码的词，如序号字N10可分解为代码N及常数10；字G02可以分解-

7、A"来稿El期：2009—12—29-k基金项目：江苏工业学院科技基金资助(ZMF08020056)88张学飞等：开放式数控系统G代码的编译模块设计第10期为代码G及常数O2．由以上分析，根据单词所起作用，他们可分分情况讨论：若所转角度在第一象限则angle=anglel，若在为以下几类：代码指令：如G，M等；常数：整型，实数型。第二象限或者第三象限则angle：rt+angle1，若在第四象限则运算符：+、一、$、／等。ane=2+angle1。界限符：在每行程序尾，表示此行结束。根据弦中点坐标慨，，y+y，)、圆心到弦的距离舱=在G代码编译模块设