梁子財(cái)

數(shù)控加工G代碼程序仿真驗(yàn)證軟件開(kāi)發(fā)

梁子財(cái)

（華中科技大學(xué) 中歐清潔與可再生能源學(xué)院，湖北 武漢 430074）

利用Qt平臺(tái)與OpenGL庫(kù)開(kāi)發(fā)了一款針對(duì)數(shù)控加工G代碼程序的仿真驗(yàn)證軟件，該軟件能夠根據(jù)加載的G代碼程序自動(dòng)繪制加工圖像，同時(shí)可以檢測(cè)G代碼程序的錯(cuò)誤并標(biāo)記，方便用戶提前驗(yàn)證G代碼的可行性，減少資源浪費(fèi)，縮短開(kāi)發(fā)周期。

Qt；OpenGL；數(shù)控加工G代碼；G代碼程序仿真驗(yàn)證

1 引言

眾所周知，數(shù)控機(jī)床作為制造業(yè)領(lǐng)域的工作母機(jī)，在國(guó)民生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的地位。數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)床技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合，已然是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)[1]。數(shù)控加工G代碼包含加工所需的所有信息，指導(dǎo)數(shù)控機(jī)床加工工作[2]。筆者利用Qt平臺(tái)與OpenGL庫(kù)開(kāi)發(fā)了一款針對(duì)數(shù)控加工G代碼程序的仿真驗(yàn)證軟件，該軟件能夠根據(jù)加載的G代碼程序自動(dòng)繪制加工圖像，同時(shí)可以檢測(cè)G代碼程序的錯(cuò)誤并標(biāo)記，方便用戶提前驗(yàn)證G代碼的可行性，以便及時(shí)對(duì)G代碼進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到加工要求。

2 軟件的總體設(shè)計(jì)

數(shù)控加工G代碼程序仿真驗(yàn)證軟件主要由圖像繪制模塊、G代碼顯示模塊和錯(cuò)誤顯示模塊三部分組成，具體如圖1所示。

圖1 數(shù)控加工G代碼程序仿真驗(yàn)證軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖像繪制模塊：主要有三個(gè)功能，包括繪制坐標(biāo)網(wǎng)格功能、繪制加工圖像功能和圖像操作功能。繪制坐標(biāo)網(wǎng)格功能實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的繪制、三維坐標(biāo)軸的建立；繪制加工圖像功能實(shí)現(xiàn)繪制G代碼的加工圖像；圖像操作功能實(shí)現(xiàn)圖像的翻轉(zhuǎn)、尺寸放大或者縮小、坐標(biāo)平移等操作。

G代碼顯示模塊：主要加載顯示G代碼程序文件。

錯(cuò)誤顯示模塊：顯示G代碼程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤或者語(yǔ)義錯(cuò)誤，提示用戶進(jìn)行修改。

3 圖像繪制模塊設(shè)計(jì)

圖像繪制模塊通過(guò)調(diào)用OpenGL庫(kù)進(jìn)行圖像繪制和圖像操作。軟件界面如圖2所示。

圖像繪制模塊不僅可以繪制圖像，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的操作，比如放大、縮小、翻轉(zhuǎn)、平移等。圖像繪制模塊的具體實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

圖3 圖像繪制模塊實(shí)現(xiàn)流程

當(dāng)軟件啟動(dòng)時(shí)，首先用GLWidget（繪圖窗體）進(jìn)行初始化設(shè)置，完成繪圖的準(zhǔn)備工作。之后繪制坐標(biāo)網(wǎng)格和三維坐標(biāo)軸。完成這兩個(gè)操作后即可進(jìn)入繪圖等待階段。當(dāng)有G代碼程序文件加載之后，系統(tǒng)對(duì)G代碼進(jìn)行譯碼并將圖像數(shù)據(jù)傳給繪圖模塊進(jìn)行繪圖。如果用戶對(duì)圖像進(jìn)行操作，系統(tǒng)則會(huì)立即刷新圖像顯示。軟件的繪圖效果如圖4所示。

圖4 軟件繪圖效果

4 G代碼顯示模塊和錯(cuò)誤顯示模塊設(shè)計(jì)

G代碼顯示模塊采用QTableWidget類作為顯示載體，同時(shí)增加瀏覽上一行、瀏覽下一行、跳轉(zhuǎn)目標(biāo)行等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)G代碼程序的顯示。

系統(tǒng)加載G代碼程序文件之后，開(kāi)始對(duì)G代碼文件進(jìn)行譯碼工作，流程如圖5所示。如果檢測(cè)到錯(cuò)誤，則在錯(cuò)誤顯示模塊中顯示具體錯(cuò)誤信息，提示用戶進(jìn)行修改。

圖5 譯碼工作流程

5 總結(jié)

筆者開(kāi)發(fā)了一款針對(duì)數(shù)控加工G代碼程序的仿真驗(yàn)證軟件，該軟件能夠根據(jù)加載的G代碼程序自動(dòng)繪制加工圖像，同時(shí)可以檢測(cè)G代碼程序的錯(cuò)誤并標(biāo)記，方便用戶提前驗(yàn)證G代碼的可行性，以便及時(shí)對(duì)G代碼進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到加工要求。該軟件的出現(xiàn)，能夠讓技術(shù)人員無(wú)需進(jìn)行機(jī)床試加工即可驗(yàn)證G代碼程序的效果，可以減少資源浪費(fèi)和縮短開(kāi)發(fā)周期。

［1］潘海鴻，葉文海，陳琳.特種復(fù)合加工中心數(shù)控系統(tǒng)G代碼編譯器設(shè)計(jì)［J］.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2015（6）：71-73.

［2］田永中，周建平，梁楚華.開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)中G代碼編譯器的設(shè)計(jì)與研究［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2011（3）：154-155.

C829.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.051

2095－6835（2019）16－0119－02

梁子財(cái)（1993—），男，在讀碩士，研究方向?yàn)樯a(chǎn)物流系統(tǒng)仿真優(yōu)化與數(shù)控軟件開(kāi)發(fā)。

〔編輯：王霞〕