數控加工G代碼程序仿真驗證軟件開發

梁子財

數控加工G代碼程序仿真驗證軟件開發

梁子財

（華中科技大學 中歐清潔與可再生能源學院，湖北 武漢 430074）

利用Qt平臺與OpenGL庫開發了一款針對數控加工G代碼程序的仿真驗證軟件，該軟件能夠根據加載的G代碼程序自動繪制加工圖像，同時可以檢測G代碼程序的錯誤并標記，方便用戶提前驗證G代碼的可行性，減少資源浪費，縮短開發周期。

Qt；OpenGL；數控加工G代碼；G代碼程序仿真驗證

1 引言

眾所周知，數控機床作為制造業領域的工作母機，在國民生產中占據著非常重要的地位。數控技術與傳統機床技術、信息技術相結合，已然是制造工業現代化的重要基礎[1]。數控加工G代碼包含加工所需的所有信息，指導數控機床加工工作[2]。筆者利用Qt平臺與OpenGL庫開發了一款針對數控加工G代碼程序的仿真驗證軟件，該軟件能夠根據加載的G代碼程序自動繪制加工圖像，同時可以檢測G代碼程序的錯誤并標記，方便用戶提前驗證G代碼的可行性，以便及時對G代碼進行調整，達到加工要求。

2 軟件的總體設計

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

圖1 數控加工G代碼程序仿真驗證軟件的系統結構圖

圖像繪制模塊：主要有三個功能，包括繪制坐標網格功能、繪制加工圖像功能和圖像操作功能。繪制坐標網格功能實現坐標系的繪制、三維坐標軸的建立；繪制加工圖像功能實現繪制G代碼的加工圖像；圖像操作功能實現圖像的翻轉、尺寸放大或者縮小、坐標平移等操作。

G代碼顯示模塊：主要加載顯示G代碼程序文件。

錯誤顯示模塊：顯示G代碼程序的語法錯誤或者語義錯誤，提示用戶進行修改。

3 圖像繪制模塊設計

圖像繪制模塊通過調用OpenGL庫進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，還可以實現對圖像的操作，比如放大、縮小、翻轉、平移等。圖像繪制模塊的具體實現流程如圖3所示。

圖3 圖像繪制模塊實現流程

當軟件啟動時，首先用GLWidget（繪圖窗體）進行初始化設置，完成繪圖的準備工作。之后繪制坐標網格和三維坐標軸。完成這兩個操作后即可進入繪圖等待階段。當有G代碼程序文件加載之后，系統對G代碼進行譯碼并將圖像數據傳給繪圖模塊進行繪圖。如果用戶對圖像進行操作，系統則會立即刷新圖像顯示。軟件的繪圖效果如圖4所示。

圖4 軟件繪圖效果

4 G代碼顯示模塊和錯誤顯示模塊設計

G代碼顯示模塊采用QTableWidget類作為顯示載體，同時增加瀏覽上一行、瀏覽下一行、跳轉目標行等功能，實現對G代碼程序的顯示。

系統加載G代碼程序文件之后，開始對G代碼文件進行譯碼工作，流程如圖5所示。如果檢測到錯誤，則在錯誤顯示模塊中顯示具體錯誤信息，提示用戶進行修改。

圖5 譯碼工作流程

5 總結

筆者開發了一款針對數控加工G代碼程序的仿真驗證軟件，該軟件能夠根據加載的G代碼程序自動繪制加工圖像，同時可以檢測G代碼程序的錯誤并標記，方便用戶提前驗證G代碼的可行性，以便及時對G代碼進行調整，以達到加工要求。該軟件的出現，能夠讓技術人員無需進行機床試加工即可驗證G代碼程序的效果，可以減少資源浪費和縮短開發周期。

［1］潘海鴻，葉文海，陳琳.特種復合加工中心數控系統G代碼編譯器設計［J］.組合機床與自動化加工技術，2015（6）：71-73.

［2］田永中，周建平，梁楚華.開放式數控系統中G代碼編譯器的設計與研究［J］.機械設計與制造，2011（3）：154-155.

C829.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.051

2095－6835（2019）16－0119－02

梁子財（1993—），男，在讀碩士，研究方向為生產物流系統仿真優化與數控軟件開發。

〔編輯：王霞〕