本發明涉及數控系統對話式圖形編程的技術領域，特別涉及一種基于Minigui的數控系統銑床對話式圖形編程實現方法。

背景技術：

數控機床最主要的優點是高效與柔性的高度結合,其主要表現在數控機床所完成對不同零件的加工僅需要改變的是機床的控制介質-----數控代碼,這正是數控加工區別于其它傳統加工之處。在數控機床的使用中,數控加工自動編程的重要性已越來越被人們所重視。開發效率高,質量好的編程系統,是數控機床誕生以來人們一直在追求的目標。然而現在大多數數控系統都是手動編程的，這樣既增加了操作人員的難度，編程效率低下，也容易出錯，尤其是刀路軌跡的處理比較復雜，手動編程是比較困難的。為此對話式圖形編程可以根據加工零件圖工序輸入每道工序的基本信息便可自動生成NC程序，大大提升了編程效率同時也保證了質量，即使是對數控代碼不熟的人，也可輕易的編輯所需的數控代碼。毫無疑問，對話式圖形編程讓數控系統更簡單方便，操作性更強。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于Minigui的數控系統銑床對話式圖形編程實現方法，在銑床模式下根據所加工的零件工序參考圖形進行對話式編程自動生成NC程序。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明基于Minigui的數控系統銑床對話式圖形編程系統，包括界面編輯模塊、數據處理模塊和G代碼生成模塊；

所述界面編輯模塊是通過Minigui編程實現的，在該界面編輯模塊中使用Minigui來實現界面的顯示設計，并繪制所需要的界面；

所述數據處理模塊是對界面輸入的數據進行處理，從而得到數控代碼所需的數據；

所述G代生成碼模塊則是根據數據處理模塊得到的數據再匹配相應的固定循環指令，從而得到加工整個零件的程序代碼。

作為優選的技術方案，所述界面編輯模塊中，界面的顯示設計包括外形銑、面銑、槽銑、鉆削幾大模塊界面的設計；其中，槽銑又包括圓形腔、矩形腔、槽、凸臺，鉆削包括鉆孔、鉆中心孔、鉸孔、攻絲以及鏜孔；上述每道工序界面又分為圖形顯示和數據輸入部分。

作為優選的技術方案，所述外形銑和凸臺工序還包括了一個輪廓繪制模塊，所述輪廓主要由圓弧和直線所組合而成，通過界面輸入圓弧和直線的坐標信息即可繪制好輪廓，不需要專門的CAD繪圖，每個輪廓信息可保存以便多次使用，然后再結合界面輸入的加工信息即可完成了輪廓繪制。

作為優選的技術方案，所述界面編輯模塊及顯示部分均由Minigui實現，所述工序均有圖形顯示，圖形上標注了每個參數信息以供輸入參考，每道工序均有輔助指令模塊，輔助指令模塊用于MST信息的輸入。

作為優選的技術方案，所述數據處理模塊中，對界面的數據處理包括簡單輪廓和復雜輪廓的處理：

簡單輪廓包括槽銑、鉆削的界面數據進行數據合法檢查,非法數據報警，輸入合法數據要轉化為內部處理用的銑削加工尺寸和工藝的數據,并進行緩存處理,為生成相關G代碼進行準備；

復雜輪廓包括外形銑和凸臺處理，外形銑和凸臺處理工序包括一個輪廓繪制模塊的多段路徑軌跡輸入數據,在合法性檢查后,內部處理時記錄每段輪廓的加工順序、加工坐標值、軌跡描述、加工工藝的內部緩存數據，為生成復雜的多段G代碼進行準備。

作為優選的技術方案，所述G代生成碼模塊中，根據數據處理模塊得到的數據再匹配相應的固定循環指令的具體方法為：

對界面輸入數據處理后的內部緩存分析,首先區分是簡單輪廓還是復雜輪廓，其中簡單輪廓分析其加工軌跡類型,從單重循環指令集中找到最恰當的G指令,并分析內部緩存數據后給G指令所需的參數進行賦值處理；復雜輪廓也要分析其加工軌跡類型,從多重循環指令集中找到最恰當的G指令,同樣需要設置G指令所需的參數，還要補充精加工過程中按順序進行的切削的每段軌跡指令；

數控系統必須處理簡單固定循環加工指令和復雜形狀的復雜循環指令,并且其循環加工指令時能夠完成從粗加工到精加工全過程。

本發明還公開了一種基于Minigui的數控系統銑床對話式圖形編程系統的實現方法，包括下述步驟：

S1、輸入程序名新建程序；

S2、根據需要選擇加工工序類型，然后根據界面圖形所示輸入加工信息及輔助指令MST的信息；如有多道加工工序，則重復步驟S2，

S3、編輯完每道工序系統會根據輸入數據信息進行數據處理、將輸入的信息轉換成循環指令所需要的數據，然后生成G代碼保存在文件中。

作為優選的技術方案，所述步驟S2中如果選擇的工序為外形銑或者凸臺時，則需要先繪制加工輪廓，具體步驟如下：

S21、輸入輪廓名新建輪廓；

S22、根據加工圖形所需的輪廓選擇一個起點并輸入坐標；

S23、根據圖形選擇直線或圓弧輸入坐標信息繪制好輪廓；

S24、選擇繪制好的輪廓并加載到程序中。

作為優選的技術方案，步驟S3中具體為：

輸入文件名后數控系統創建加工文件并打開文件，為寫入作準備；

文件中將記錄按順序的每個加工的步驟，其中每個步驟的生成過程為界面輸入數據，按確認功能鍵后進行數據處理轉化，成功轉化為可加工的G代碼，其G代碼包括參數寫入其加工文件，若有多個加工步驟同樣進行類似操作處理，若需要進行換刀則插入一個MST指令步驟；

當所有加工步驟轉換為G代碼并記錄到文件中后，保存文件，關閉文件，最后結束對話式編程。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本發明使數控代碼編程的過程變得簡便快捷，不必專門去熟背編程語言及語法規則，所有操作均有良好的人機界面支持；

2、本發明提供了可隨時修改、增加、刪除、復制、上下移動工序、讓編程更智能化；

3、本發明加工輪廓圖形生成采用人機交互式繪圖方式，不需要專門的CAD系統支持，通用性強。

附圖說明

圖1是本發明的架構圖；

圖2是本發明的實例操作流程圖；

圖3是本發明的繪制輪廓處理流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，本發明銑床對話式圖形編程，包括界面編輯模塊、數據處理模塊和G代碼生成模塊；

所述界面編輯模塊是通過Minigui編程實現的，在此模塊中使用Minigui來實現界面的顯示設計，繪制所需要的界面，主要分為外形，面銑，槽銑，鉆削等幾大模塊界面的設計，其中每個界面又分為圖形顯示和數據輸入部分。

所述數據處理模塊主要是對界面輸入的數據進行處理，從而得到數控代碼所需的數據，如加工方式、加工軌跡等。

所述G代碼生成模塊則是根據數據處理模塊得到的數據再匹配相應的固定循環指令，從而得到加工整個零件的程序代碼。

所述工序外形銑和凸臺又包括了一個輪廓繪制模塊，所述輪廓主要由圓弧和直線所組合而成，通過界面輸入圓弧和直線的坐標信息即可繪制好輪廓，不需要專門的CAD繪圖，每個輪廓信息可保存以便多次使用，然后再結合界面輸入的加工信息等即可。

所述數據處理模塊中，對界面的數據處理包括簡單輪廓和復雜輪廓的處理：

簡單輪廓包括槽銑、鉆削的界面數據進行數據合法檢查,非法數據報警，輸入合法數據要轉化為內部處理用的銑削加工尺寸和工藝的數據,并進行緩存處理,為生成相關G代碼進行準備；

復雜輪廓包括外形銑和凸臺處理，外形銑和凸臺處理工序包括一個輪廓繪制模塊的多段路徑軌跡輸入數據,在合法性檢查后,內部處理時記錄每段輪廓的加工順序、加工坐標值、軌跡描述、加工工藝的內部緩存數據，為生成復雜的多段G代碼進行準備。

所述G代生成碼模塊中，根據數據處理模塊得到的數據再匹配相應的固定循環指令的具體方法為：

對界面輸入數據處理后的內部緩存分析,首先區分是簡單輪廓還是復雜輪廓，其中簡單輪廓分析其加工軌跡類型,從單重循環指令集中找到最恰當的G指令,并分析內部緩存數據后給G指令所需的參數(如攻絲的螺距、切削量、退刀量、定位點位置值、進給速度等)進行賦值處理，復雜輪廓也要分析其加工軌跡類型,從多重循環指令集中找到最恰當的G指令,同樣需要設置G指令所需的參數(如進給速度，每次切削量，起點坐標值等)，還要補充精加工過程中按順序進行的切削的每段軌跡指令。

數控系統必須處理簡單固定循環加工指令和復雜形狀的復雜循環指令,并且其循環加工指令時能夠完成從粗加工到精加工全過程。

本發明所述界面編輯模塊包括程序管理、程序編輯、程序工序操作等部分組成。其中各區域功能描述如下：

1、程序管理包括程序文件的新建、修改、重命名、刪除功能。

2、程序編輯包括輪廓的繪制、輔助指令的輸入、基本加工信息的輸入功能。

3、程序工序操作包過對每道工序的復制、粘貼、工序順序的上下移動、生成NC程序功能。

如圖2所示，如加工一個包含外形銑、矩形腔、鉆中心孔三道工序的零件，本發明的實施步驟，首先新建一個程序文件，選擇外形銑，繪制輪廓并加載到程序中，輸入外形銑加工中的輔助指令及基本加工信息即完成工序，然后選擇矩形腔按照顯示圖形指示輸入相關信息及輔助指令完成第二道工序，再選擇鉆中心孔按照顯示圖形指示輸入相關信息及輔助指令完成第三道工序，完成工序編輯后，系統會將輸入數據進行處理，得到相應的軌跡數據，最后根據數據匹配相應的指令即生成NC程序，本發明整個界面顯示部分全部由Minigui來實現，在數控系統中使用Minigui中的圖形庫及圖形顯示函數將GUI圖形用戶接口轉換的界面顯示數據顯示到屏幕上。

編輯完每道工序系統會根據輸入數據信息進行數據處理、將輸入的信息轉換成循環指令所需要的數據，然后生成G代碼保存在文件中，具體為：

輸入文件名后數控系統創建加工文件并打開文件，為寫入作準備；

文件中將記錄按順序的每個加工的步驟，其中每個步驟的生成過程為界面輸入數據，按確認功能鍵后進行數據處理轉化，成功轉化為可加工的G代碼，其G代碼包括參數寫入其加工文件，若有多個加工步驟同樣進行類似操作處理。若需要進行換刀則插入一個MST指令步驟；

當所有加工步驟轉換為G代碼并記錄到文件中后，保存文件，關閉文件，最后結束對話式編程。

如圖3所示，本發明的外形銑和凸臺銑中的繪制輪廓部分步驟，所有的輪廓均由直線和圓弧組合而成，首先新建一個輪廓文件，然后根據所需加工圖形選擇直線或圓弧，輸入坐標信息，通過Minigui編程會將輪廓描繪并顯示出來。

本發明數據處理部分主要根據所輸入的輪廓數據通過分析計算出相應的刀路軌跡并將結果傳遞到生成G代碼模塊。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。