基于OPC技術(shù)的數(shù)控沖床加工仿真系統(tǒng)摘要：以Visual Basic 6．o為開發(fā)工具，基于IndraMotion MTX系統(tǒng)，用OPC技術(shù)開發(fā)了數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床實(shí)時(shí)加工仿真系統(tǒng)。根據(jù)該開放式數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)讀取的NC程序塊進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，采用模塊化思想建立了仿真系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)沖切加工程序的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真。 +"~*L,ken0  
ejbtdU8N<  
關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；OPC；轉(zhuǎn)塔沖床；仿真 ?MFXZ/3(ba  
%/hokyx  
0  引言 U#XW}T=|  
    江蘇亞威機(jī)床廠生產(chǎn)的HIQ、HPI和HPH系列沖床采用德國(guó)博世力士樂(Bo.sch Rexroth)公司最新推出的開放式數(shù)控系統(tǒng)IndraMotion MTX作為控制系統(tǒng)，基于OPC技術(shù)進(jìn)行自主開發(fā)。加工程序仿真是其重要的研究?jī)?nèi)容，下面將重點(diǎn)講述靜態(tài)相動(dòng)態(tài)加工仿真程序設(shè)計(jì)理念與實(shí)現(xiàn)過程。 $~?)E;S  
I數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床簡(jiǎn)介 ^$RpP+d  
    以亞威HIQ系列沖床（見圖1）為例，該系列沖床采用高速液壓主傳動(dòng)系統(tǒng)，室行程速度（轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速）達(dá)1500r,/min．具有6個(gè)數(shù)控聯(lián)動(dòng)軸。沖頭下死點(diǎn)位置編程控制精度達(dá)o.01 mm，進(jìn)料y軸采用雙滾珠絲杠結(jié)構(gòu)。夾鉗位置可編程設(shè)定．自動(dòng)調(diào)節(jié)，可滿足不同尺寸板料的加工要求，最大加T板材尺寸可達(dá)1 250×5 000;最高沖切頻率可達(dá)X- 750 cpm( Punchingtimcs pcr minutc)，y=700 cpm;板料的最大移動(dòng)速度可達(dá)X；75 m,/min．y；70 m/min。數(shù)控系統(tǒng)采用IndraK40tion MTX進(jìn)行控制。
=GeGlI6  
2加工仿真的意義 g9d/nRX&  
    數(shù)控沖床的沖頭按照預(yù)先編寫好的數(shù)控加工程序?qū)�工件進(jìn)行沖切加工。對(duì)數(shù)控沖床過程進(jìn)行仿真的目的是檢驗(yàn)數(shù)控沖切程序是否正確及沖切參數(shù)選擇是否合理．以期在實(shí)際沖切加工之前修正數(shù)控程序中的錯(cuò)誤，優(yōu)化各種加工參數(shù)，從而達(dá)到降低廢品率和保護(hù)設(shè)備的目的。而動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)仿真則可以通過屏幕顯示各種實(shí)時(shí)沖切參數(shù)，監(jiān)測(cè)沖切過程。 G(t&(t`[  
3靜態(tài)仿真的實(shí)現(xiàn) \{ C ~B;=  
    靜態(tài)仿真是動(dòng)態(tài)仿真的前提和基礎(chǔ)。首先在加工前對(duì)NC程序的正確性進(jìn)行檢測(cè)，即對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床程序的詞法和語(yǔ)法進(jìn)行檢驗(yàn)。詞法錯(cuò)誤主要是指程序中輸入了沖床不能識(shí)別的指令，對(duì)這種情況的處理方法是建立了沖床指令字符集，構(gòu)造了char型字符集，然后逐個(gè)讀人NC文件的字符，判斷它是否在沖床指令字符集中，如果不在則給出錯(cuò)誤信息，如果在則讀取下一字符。語(yǔ)法錯(cuò)誤主要包括書寫格式錯(cuò)誤、指令搭配錯(cuò)誤、指令順序錯(cuò)誤、沖切順序錯(cuò)誤、沖切參數(shù)錯(cuò)誤等。為方便逐行逐字進(jìn)行語(yǔ)法檢查，可將代碼文件讀入到一個(gè)順序文件中，用數(shù)組格式進(jìn)行處理，具體結(jié)構(gòu)語(yǔ)句如下： !d[]Qt%mA  
    l.ine Input #l, MyLine /sPa$D  
    FileLine(M) =CStr(MyLine)  M記錄敷組的行效
{>TAnb?n  
    I-Len(MyLine)    B字符串類型 u^x<xw6f  
    M - M+l 1W}k>t8?h'  
    Loop j)juvat  
    Close #1 mJH4M9WJ]  
    該梳棉機(jī)的加工指令集是根據(jù)開放式數(shù)控系統(tǒng)IndraMotion MTX中的高級(jí)編程語(yǔ)言CP1。(Custom Program I。anguage)自主開發(fā)的G功能代碼，其功能代碼可分為標(biāo)準(zhǔn)G功能和選配G功能。標(biāo)準(zhǔn)G功能包括沖壓加工、程序控制、基準(zhǔn)點(diǎn)指定、坐標(biāo)系指定、時(shí)間指定、制造模式和沖頭控制7種功能；選配G功能包括上料／下料、夾鉗設(shè)置和攻絲功能3種指令。 Q trU_c2k  
    沖切加工程序包含有大量的信息，可從中分離出與仿真軌跡有關(guān)的信息，例如T（模具號(hào)）、F(模具形狀)、A(尺寸)、B（尺寸）、C（尺寸）及G(角度)等信息。其中檢驗(yàn)?zāi)�塊可以對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行正確性驗(yàn)證；譯碼模塊以程序段為單位處理沖切加工程序。由于刀具行處于程序文本的末尾，因此首先對(duì)刀具行的參數(shù)進(jìn)行處理·并存人刀具數(shù)據(jù)的數(shù)組中，以備后續(xù)程序進(jìn)行調(diào)用，刀具程序段處理流程圖見圖Z。 %+UTs'I  
    圖2  刀具程序段處理流程圖 Gvr>n@n  
    通篇文本程序采取邊解釋邊處理的有式。解釋處理模塊負(fù)責(zé)提取與沖切命令和狀態(tài)有關(guān)的信息，通過讀入緩存區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析處理，得出與仿真有關(guān)的動(dòng)作及狀態(tài)信息，這里主要指對(duì)G代碼和M代碼的處理。靜態(tài)仿真程序解碼流程圖結(jié)構(gòu)見圖3。圖形的仿真顯示畫面采用VB中Picture控件的功能和屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)，界面采用網(wǎng)格式坐標(biāo)顯示圖形的具體位置，設(shè)置了圖形連續(xù)放大、縮小、移動(dòng)等功能。仿真畫面同時(shí)還顯示了相關(guān)的程序運(yùn)行信息，如運(yùn)行屬性、顯示屬性和程序數(shù)據(jù)等。本機(jī)夾鉗采用從下模上方通過 q 1u_r  
的方式，因而避免了下模與夾鉗碰撞，但是為了防止夾鉗被誤沖，因而采取了仿真程序?qū)�夾鉗死區(qū)進(jìn)行屏蔽的方式。圖4為板材上沖切北京奧運(yùn)五環(huán)標(biāo)志程序的仿真效果，其中圖案周圍矩形細(xì)線為沖切邊界（圖中白色箭頭所指）。 t$R0UprK  
/1=