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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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