CN2612012Y - 数控加工中心智能仿真器 - Google Patents

Abstract

数控加工中心智能仿真器系对数控加工中心仿真操作练习和对数控加工中心操作代码验证的一种装置。壳体(1)外形呈立式，内部放置主机(2)等件。操作者目视前方设置模拟加工显示器(3)，在平卧台面上配置操作显示器(4)，电源(6)通过壳体(1)接入主机(2)和显示器(3)、(4)中，操作者边注视模拟加工显示器(3)，边在显示器(4)上按需要随时调整、执行操作，或对加工中心加工程序进行修改、发送等操作。既能较快地掌握操作技能，又能在操作的过程中校核加工中心操作代码的正确性。并将校验正确的程序存、发给多台加工中心。鼠标(5)可用于对一些操作项目的选择和设置。

Description

数控加工中心智能仿真器

(一)技术领域

本实用新型涉及对数控加工中心智能仿真操作练习和对数控加工中心操作代码验证的一种装置。

(二)背景技术

公知，数控加工是一个比较复杂的过程，要加工出一个高质量的零件或模具，不仅要求设计精确、合理，同时对工艺安排及加工操作人员的加工水平和经验都有比较高的要求。随着数控加工中心的广泛应用，对NC加工程序编制人员的需求也相应增加，如何快速学会编制NC程序将变得越来越重要。另外，在练习编程时，会经常出现这样或那样的错误，但由于花费太大，不可能把程序直接拿到数控加工中心上去实际操作以发现问题。如果能对NC程序进行仿真，在计算机屏幕上模拟实际加工以检查程序中的错误，并加以修正，可以节省大量费用和时间。目前国内的企业备有大量数控加工中心，但据有关方面统计，使用效率不高，许多高规格加工中心没有得到应有的功能使用，造成极大的资源浪费。究其原因，主要是由于对数控加工中心操作人员的培训不够，操作人员的操作技能掌握不足，训练不够所致。作为操作培训的手段，主要是缺乏便捷、实用的操作练习的工具设施。

国内外现有技术，为了提高数控加工中心的应用，根据要求，采用不同语言、不同途径编制了计算机应用软件，用于对数控加工中心的数控代码进行校验、修正，或者模拟操作程序，可以用于对操作者的练习和工作程序的校验。

但现有技术的不足是，一台计算机加一套软件，编制的软件仅以光盘形式储存，进入系统后，所有内容都在一个显示器上，仿真效果并不直观，因此练习效果不佳。

(三)发明内容

本实用新型的目的是要提供一种装置，可以方便、直观地反映实际加工状态，而且可以对操作过程进行模拟，提高练习效果，同时可对发现错误的操作代码进行修改。

本实用新型的目的是这样实现的，本实用新型提出的方案有如下几部份组成。

第一件是数控加工智能仿真器的壳体，该壳体用于装置各功能部件，壳体外形呈立式，内部放置主机等件，外部配置显示器等件。

第二件是主机，本装置的核心部件，放置在壳体内部。它的主要作用是存储和运行软件。一个基于WINDOWS平台的数控加工程序编制的自学及程序仿真软件，也可对编制的各种NC程序进行二维和三维动态模拟仿真，不仅可以获得与加工过程相似的真实感，直观地检查数控加工程序，监视加工过程，而且可以校验其加工代码的正确性，并防止可能出现的刀具与毛坯、夹具、加工中心之间的干涉与碰撞。可以实时检查和修改程序，直至正确为止。本仿真系统首先对整个数控程序进行词法分析和语法分析，若数控程序没有错误，系统自动进行下一步工作，对数控代码逐条进行分析、计算、仿真；否则，则停留在当前行，发出错误码，通知错误处理模块处理。错误处理模块在取得有效的错误号后，在文本文件中找到相应的错误信息并在人机界面显示。此时错误处理转向编辑模块，系统提示用户对程序进行检查、修改，等待用户改正错误。

第三件模拟数控加工中心加工真实情况的显示器，显示器以立式配置，便于练习者直视、监视数控加工中心的加工情况或出现的错误。可显示数控加工中心的图形部分，逼真地模拟实际操作情况，仿真效果好，针对性强。在计算机的屏幕上显示出刀具的运动轨迹，为使用者判断NC程序是否正确提供了一种非常便利的手段。可在XY、ZX、YZ平面及3D空间显示刀具轨迹，且有刀具轨迹的实时记忆功能及刀具轨迹的实时缩放及平移功能。

第四件模拟数控加工中心操作面板的显示器，显示器以平斜面角度配置，便于练习者模拟真实加工中心的操作位置和角度进行操作练习。提供了两种数控设备(MAHO和FUNAC)的操作面板，练习者可以按照需要进行选择。数控加工中心加工系统由数控加工中心、刀具、毛坯和夹具组成。数控加工的过程是数控加工中心在NC代码的驱动下带动刀具对被夹具固定在工作台上的毛坯进行切削加工的过程。数控加工过程仿真系统就是对NC代码驱动刀具加工毛坯的过程的仿真。通过本显示器对以下的模式和进行选择和设置：1、NC程序的输入，2、NC刀具定义与选择，3、毛坯定义，4、设置加工参数：选择加工中心转速和切削进给量。当做好以上的选择之后，就可以进行加工过程的仿真加工。练习者也可根据图纸和工艺要求，直接通过CRT(触摸屏)输入，用问答方式或输入少数指令和数据，就可以由系统自动调用预先存储的材料文件、刀具文件、工艺文件、加工中心文件等标准的数控指令格式编辑出加工程序，一次完成从图纸到加工程序的制作过程。

第五、六件分别为鼠标和电源。

采用本实用新型提出的装置，仿真器自动记录并转换每一种操作过程，在计算机屏幕上显示加工中心运动过程。加工过程仿真可以方便地反复演示加工路线，以检验其正确性和误差。设计人员与加工及工艺规划人员可以在完成自己工作以后及时检查所完成的工作。数控仿真具有图形演示功能。将毛坯、刀具、夹具用几何图形形象地表示出来，而加工过程中的每一步都可以实时跟踪与演示，真实地模仿数控设备的加工过程。

操作者可一边注视前方模拟数控加工中心加工真实情况的显示器，根据加工的需要或加工出现的情况进行操作练习和调节，既能较快地掌握操作技能，又能在操作的过程中校核加工中心操作代码的正确性。在主机的软件中还包括了对练习者的操作正确度进行评价功能，可立即对操作者的成绩打分，提高练习者的练习兴趣，考核练习者的成绩和水平。在主机软件中还可以让练习、操作者在练习、操作的同时对加工中心操作程序进行修改，并将校验正确的程序存、发给多台加工中心。鼠标可用于对一些项目的选择和设置。

本装置可通过RS232接口直接与数控加工中心相连，实现数控加工中心的远程控制，适于在操作人员不宜到现场的环境，如对环境要求很高的超精密加工和对人体有害的环境中工作。

(四)附图说明

附图是本实用新型提出的数控加工中心仿真器一实施例的结构配置图。

(五)具体实施方式

壳体(1)，用于装置各功能件，外形呈立式，内部放置主机(2)等件。在壳体(1)操作者目视前方的位置配置模拟加工显示器(3)，在平卧台面上配置操作显示器(4)，电源(6)通过壳体(1)接入主机(2)和显示器(3)、(4)中，操作者边注视模拟加工显示器(3)上显示的仿真加工实况，按需要随时调整自己的操作，或对加工中心加工程序进行修改、发送等操作。鼠标(5)可用于对一些操作项目的选择和设置。

Claims (2)

1.数控加工中心智能仿真器，其特征是，壳体(1)外形呈立式，内部放置主机(2)，壳体(1)的操作者目视前方位置配置模拟数控加工中心加工实况显示器(3)，在壳体(1)的平卧台面上配置操作显示器(4)，电源(6)通过壳体(1)接入主机(2)和显示器(3)、(4)中，主机(2)存储和运行数控加工中心仿真软件，鼠标(5)为输入件。

2.根据权利要求1所述数控加工中心仿真练习器，其特征是，主机(2)通过RS232接口直接与数控加工中心连接。

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