李忠峰,，楊  林,，
沈陽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧  沈陽
楊松,，張春,，張雪峰
  青島卓東機(jī)械科技有限公司，山東 青島
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),，對讀取的NC程序塊進(jìn)行實(shí)時處理,，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)對沖切加工程序的靜態(tài)和動態(tài)仿真,。
關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng),；OPC；轉(zhuǎn)塔沖床,；仿真
0  引言
    卓東機(jī)械科技有限公司生產(chǎn)的HP全自動數(shù)控沖床采用德國博世力士樂(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內(nèi)容,，下面將重點(diǎn)講述靜態(tài)相動態(tài)加工仿真程序設(shè)計理念與實(shí)現(xiàn)過程,。
I數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床簡介
    以卓東機(jī)械科技HP系列數(shù)控沖床（見圖1）為例，該系列數(shù)控沖床采用高速液壓主傳動系統(tǒng),，室行程速度（轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速）達(dá)1500r,/min．具有6個數(shù)控聯(lián)動軸,。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．自動調(diào)節(jié),，可滿足不同尺寸板料的加工要求，更大加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;板料的更大移動速度可達(dá)X,；75 m,/min．y；70 m/min,。數(shù)控系統(tǒng)采用IndraK40tion MTX進(jìn)行控制,。

2加工仿真的意義
    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)ぜM(jìn)行沖切加工。對數(shù)控沖切過程進(jìn)行仿真的目的是檢驗數(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,。而動態(tài)實(shí)時仿真則可以通過屏幕顯示各種實(shí)時沖切參數(shù)，監(jiān)測沖切過程,。
3靜態(tài)仿真的實(shí)現(xiàn)
    靜態(tài)仿真是動態(tài)仿真的前提和基礎(chǔ),。首先在加工前對NC程序的正確性進(jìn)行檢測，即對NC程序的詞法和語法進(jìn)行檢驗,。詞法錯誤主要是指程序中輸入了沖床不能識別的指令,，對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，如果不在則給出錯誤信息,，如果在則讀取下一字符,。語法錯誤主要包括書寫格式錯誤、指令搭配錯誤,、指令順序錯誤,、沖切順序錯誤,、沖切參數(shù)錯誤等,。為方便逐行逐字進(jìn)行語法檢查，可將代碼文件讀入到一個順序文件中,，用數(shù)組格式進(jìn)行處理,，具體結(jié)構(gòu)語句如下：
    l.ine Input #l, MyLine
    FileLine(M) =CStr(MyLine)  M記錄敷組的行效
    I-Len(MyLine)    B字符串類型
    M - M+l
    Loop
    Close #1
    該數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的加工指令集是根據(jù)開放式數(shù)控系統(tǒng)IndraMotion MTX中的高級編程語言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,。
    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）、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?zāi)K可以對數(shù)控程序進(jìn)行正確性驗證,；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,。
   
    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)的動作及狀態(tài)信息,，這里主要指對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,、移動等功能。仿真畫面同時還顯示了相關(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
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)A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）。