数控系统割缝补偿二次开发组件的设计与实现.pdf

《数控系统割缝补偿二次开发组件的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第7期机械设计与制造2014年7月MachineryDesign&Manufacture3l数控系统割缝补偿二次开发组件的设计与实现刘德刚，吴兴群，蒋威(中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院，湖北武汉430074)摘要：割缝补偿是热切割数控系统与CAM系统的核心功能之一，对该功能的重复开发是极大的浪费。在已有补偿算法基础上，研究了短小圆弧以及短小直线的补偿方式，推导了转接角为0。时直线一直线，直线一圆弧，圆弧一圆弧，圆弧一直线的补偿计算公式，设计出通用的割缝补偿算法。基于可重用的软件工程思想，利用面向对象的设计方法，采用静态工厂方法设计模式，将补偿算法与G代码解析功能封装为函数库组件，供相关

2、控制系统及CAM系统调用，提高开发效率。组件已成功应用于数控切割机控制系统等。关键词：割缝补偿；数控切割机；面向对象；静态工厂方法；算法；重用中图分类号：TH16；TP391．73文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)07—0031—03TheDesignandImplementationoftheSecondaryDevelopmentComponentforNumericalControlSystemCuttingGapCompensationLIUDe—gang，WUXing—qun，JIANGWei．(FacuhyofMechanical＆ElectronicInfor

3、mation，ChinaUniversityofGeosciences，HubeiWuhan430074，China)Abstract：Cuttinggapcompensationis。corefunctionofnumericalcontrolsystemsandCAMsystems．whichis口greatwastetodevelopthefunctionsagainandagain．Basedonexitingalgorithms，itstudiesthecompensationmethodsofshortcitesandshonline，concludingthecalculatio

4、nformulasofline-line，linearc，arc一，arc—linesituationswhenturnangleiszero，designingacommoncompensationofcuttingslitalgorithm．Basedonreusethinkingofso,wareengineering，itl~esobject—orienteddesignmethodandstaticfactorymethoddesignpattern，encapsulatescompensationalgorithmandG—CODEparserfunctiontogethertoa

5、secondarydevelopmentcomponent．NCsystemsandCAMsystemsCancallthecomponenttoincreasedevelopmentefficiency．ThecomponenthasbeenappliedsuccessfullyinthecontrolsystemofCNCcuttingmachine．KeyWords：CuttingGapCompensation；CNCCuttingMachine；0bject-Oriented；StaticFactoryMethod；Algorithm；Reuse1引言上进行偏移，使加工尺寸符合设计要求

6、。补偿系统解析G代码文件，计算出设计轮廓，根据补偿值，数控切割过程中，由于刀具存在半径，刀具中心的运动轨迹自动完成补偿的计算。割缝补偿过程，如图1所示。并不等于加工件的实际轮廓，将编程的轨迹换算成刀具中心的运动轨迹，就是刀具半径补偿_l_。数控火焰，等离子切割机等热切割设备对板材等进行切割，其割缝具有宽度，也需相关系统进行自动补偿计算，多数采用C功能刀具半径补偿算法。基本C刀补算法已经成熟，但对特殊情况下转角坐标的计算方法尚未进行完善界定，针对短小直线以及转接角度为0。时的补偿算法进行了研究。割缝补偿是热切割数控系统以及相关CAM系统中都需要具备的重要功能，将算法以及G代码编译模块等封装为通用

7、的二次图1割缝补偿过程图开发组件，上层系统就可以直接编程调用该组件的接口函数，实Fig．1DiagramofGapCompensationProcess现软件重用。(1)补偿建立：读人G代码文件，进行解析，遇到第一个图元2割缝补偿原理时，建立补偿。割枪由第一个图元的起点空移到该点法线方向上在切割加工过程中，割缝是有宽度的，割缝中心的轨迹和工一个补偿值的距离。(2)补偿执行：补偿建立后，执行补偿，割