數(shù)控電火花切割機(jī)床加工跟蹤和圖形顯示知識簡析
加工跟蹤和圖形顯示是電火花線切割機(jī)控制系統(tǒng)顯示加工圖形的兩種方法.
圖形顯示是將線切割機(jī)控制器存儲器中的已經(jīng)加工的圖形整個傳送到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)通過計(jì)算顯示圖形，該圖形只能是靜態(tài)的，不能實(shí)時反映當(dāng)前的運(yùn)行情況;加工跟蹤能跟蹤線切割控制器加工的每一步，并且動態(tài)顯示圖形;如果原先已有部分加工過的圖形，可以先傳送圖形再跟蹤.圖形跟蹤用來實(shí)時反映加工過程每一步的方法.設(shè)置一個跟蹤命令，則機(jī)床每前進(jìn)一個需要顯示的步進(jìn)，就給計(jì)算機(jī)發(fā)送一個要顯示的加工點(diǎn)|接收變化點(diǎn)并顯示跟蹤的坐標(biāo)(X ， Y) ，計(jì)算機(jī)就計(jì)算并顯示該加工點(diǎn).在整個系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)能任意跟蹤其中的每一臺機(jī)床.加工跟蹤圖形顯示是通過計(jì)算機(jī)給線切割機(jī)控制器發(fā)送命令，接收到返回信號后開始接收圖形數(shù)據(jù)，完成圖形接收和顯示，完成后，不斷接收新增加點(diǎn)的坐標(biāo)和數(shù)據(jù)，經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在圖中加上加工經(jīng)過的點(diǎn)，完成圖形跟蹤.完整的流程見圖5。
在困形傳送時，為了使數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定可靠，杜絕誤碼，因此增加了數(shù)據(jù)圖5 加工跟蹤流程圖檢驗(yàn)和校驗(yàn)和誤碼檢驗(yàn)功能。
在圖形接收顯示過程中，一幅圖像需要30000 個數(shù)據(jù)，而其中真正有加工點(diǎn)的數(shù)據(jù)一般不到5%.為了提高速度，在發(fā)送之前，單片機(jī)控制器先對數(shù)據(jù)分類，將有加工點(diǎn)的數(shù)據(jù)組合成數(shù)組;然后將該數(shù)組的每一個數(shù)據(jù)(一個字節(jié))和它的位置(兩個字節(jié))共3 個字節(jié)一起發(fā)送，加上3 個數(shù)的校驗(yàn)和(--個字節(jié)) ，共計(jì)發(fā)送4 個字節(jié)的數(shù)據(jù):這樣，不但單片機(jī)控制器的數(shù)據(jù)傳遞速度得到提高，而且，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)接收的數(shù)據(jù)、位置計(jì)算校驗(yàn)和，再和接收的校驗(yàn)和進(jìn)行比較，如果不同就返回錯誤信息，單片機(jī)www.zh-wedm.com控制器重新發(fā)送數(shù)據(jù)，從而解決傳送的誤碼問題，使系統(tǒng)的圖像顯示迅速而且精確.圖形顯示程序是將接收的圖形數(shù)據(jù)的地址和數(shù)值轉(zhuǎn)換成圖形的過程.由線切割機(jī)控制器向計(jì)算機(jī)傳送的圖形數(shù)據(jù)是根據(jù)圖形的具體坐標(biāo)和整體布局映射而成的數(shù)據(jù)流，因此計(jì)算機(jī)的計(jì)算方法必須和線切割控制器的圖形存放原理和數(shù)據(jù)傳送的方法對應(yīng)起來分析.通過高級程序的數(shù)據(jù)傳送和計(jì)算顯示，就能將線切割控制器每前進(jìn)一步需要顯示的圖形顯示在屏幕上.整個圖形的顯示傳送大概需要3~5 s. 圖6 就是在加工結(jié)束后圖像返回顯示的加工形狀。
在圖形跟蹤的過程中，加工的步進(jìn)每前進(jìn)一-步，單片機(jī)控制器就計(jì)算圖形顯示的顯示點(diǎn)的坐標(biāo)，將該數(shù)據(jù)存儲到存儲器中的對應(yīng)位置上，并且向計(jì)算機(jī)發(fā)送跟蹤點(diǎn)的數(shù)據(jù):水平坐標(biāo)(兩個字節(jié))、垂直坐標(biāo)(兩個字節(jié)) ，校驗(yàn)和(一個字節(jié)) ，計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，確認(rèn)正確時在屏幕的對應(yīng)點(diǎn)上加上加工點(diǎn)，如果不正確，計(jì)算機(jī)發(fā)送錯誤信息，單片機(jī)重新發(fā)送上一次的數(shù)據(jù).這樣不斷重復(fù)運(yùn)行，計(jì)算機(jī)就能跟蹤顯示加工的圖形.經(jīng)過加工工件的圖形跟蹤，計(jì)算機(jī)接收線切需1) 控制器發(fā)送過來的罔形顯示數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算.得到每一個需要顯示的坐標(biāo)，然后在屏幕圖6 切割跟蹤圖形顯示的對應(yīng)坐標(biāo)上顯示一點(diǎn)，通過成千上萬個點(diǎn)的不斷連接就可以完成圖形跟蹤的連續(xù)顯示.
注：本電火花線切割機(jī)系統(tǒng)在研制成功以后，已經(jīng)在南京某大學(xué)物理系的自動控制實(shí)驗(yàn)室試用，它具有擴(kuò)展數(shù)量多，成本低，穩(wěn)定性好，圖像顯示和跟蹤清晰，布線方便，使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到廣泛的肯定。