数控系统动画仿真软件设计+仿真程序(2)
本文介绍了一种基于PC平台和Windows操作系统开发的数控系统动画仿真软件的方案和实现方法。可以使操作人员在使用数控机床实际加工零件之前，先运用该系统进行模拟操作，通过程序可清晰地反映出所编辑的数控程序的加工过程、刀具的运行轨迹已经各项状态，并方便快捷地修改加工程序。
1.2研究背景
时间已经前行到了2015年，中国早在二十多年前改革开放时就已经成为世界制造大国，第三产业的快速发展大大改善了中国的就业市场，制造业人才的需求日益增加，为了提高生产效率，制造类企业逐步淘汰了原有的老式机械设备而更换为数控设备，熟练地掌握数控设备的编程和操作已成为了制造业人员所必备的技能。对于没有接触过数控加工的学生而言，仿真软件无疑是最经济也是最快捷的学习方式，学校也基本运用这种方式对学生进行教学。
因此，利用PC平台运行数控系统的系统软件可,既可以减少软件开发的工作量,同时也可以在计算机上模拟出与真实情况几乎完全一致的数控系统运行情况,达到高度仿真模拟现实的效果，有效的提高数控制造的精准性和工作效率[3]。
随着生产技术的快速发展，模拟编程器应运而生。人们将机床的数控装置操作面板单独作成模拟编程器，这种编程器与数控机床操作面板结构相似，功能也差不多，可以连接机床进行加工。但随着数控系统、设备的发展，编程器升级难、无法更新的缺点逐渐暴露了出来，投入的资金也无法有效利用。而虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。如斯沃数控仿真系统提供好了FANUC、SIMENS、FAGOR、华中数控等多个数控系统的仿真界面[4]。软件界面完全模仿了实际机床的操作界面。
目前在国内已经有多所高等院校和职业院校将计算机仿真初步运用于数控操作人才培训的教学之中。这些教学系统既能单机系统独立运行，又能在线运行。独立运行即机床模型方式，其培训设施只需一台微机，数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行，而零件切削过程由机床模型三文动画演示，用这种方式进行初步培训是经济有效的；在线运行即机床工作方式，这种方式下教学系统将与实际机床连接，由硬件实现零件切削过程，这时除了操作者是用仿真面板操作外，其它则与实际机床的真实情况一样，简单来讲就是利用计算机和其它的专用硬件、软件去产生一种真实场景的仿真，参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉[5]，因此能进一步培训操作者的实际工作技能。
1.3课题研究意义
数控仿真系统功能齐全，能满足用户操作和对机床的控制。其主要功能有：
(1)在系统张可以直接对对数控加工程序进行输入、修改、编辑和保存。
(2)对加工程序作语法检查并指示其错误，既提高工作效率，又避免因程序书写错误而出现废品。
(3)手动功能是数控机床必须有的功能，尤其是在加工前对机床的调整。
(4)图形仿真有助于检查到错误码，如加工路线的错误等；还有提高程序编制质量，降低成本，保证加工精度和加工效率，减少废品率等等，并对提高生产安全有着十分重要的意义[6]。
研究表明，开放式数控系统发展趋势就是采用PC平台作为媒介，不断提高数控系统的兼容性，使系统做到智能化、网络化以及全软件化[7]。数控系统软件动画仿真模块设计这项课题对数控系统领域的发展有着非常重要的意义。
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