👩🏿‍🔬 👩🏿‍🎓 🍭 CNC车床切削加工材料过程的仿真模型 📦 👩🏼‍🚒 👩🏾‍🤝‍👨🏽

介绍

在各种技术学科中开发仿真模型和仿真器的方法主要集中在降低教育材料的抽象水平上。与理论教材一起，对特定工艺过程或操作的视觉模拟使学生可以在最大程度上接近自然条件的情况下更充分地掌握所教的材料。在这种情况下，仿真模型和仿真器只能视为教育过程中的辅助工具。这类教育资源的主要目的是在没有可能使用实际工业设备的情况下，基本（初步）熟悉复杂技术设施的运行原理，或者为了在接受实际培训之前初步提高学生的能力。

特别相关的是将教育任务与工程任务和应用任务结合在一个工具箱中的方法，该工具箱可满足当前技术和整个行业的发展水平。在这里，我们谈论的是计算机辅助设计（CAD / CAM）功能的集成实现以及工艺过程的数值模拟的原理。

将模拟培训模型引入工程教育实践中的主要趋势是实现最大的交互性。这里的先决条件是能够执行学生的“错误”动作，以及模拟模型对这些动作的适当响应，以便达到对学生教材的理解水平。模拟对象（设备或机器）的自由度越高，在学习过程中实现真正交互的效果就越大。

项目目的

本项目的目的是开发一种教育和方法学的软件产品（模拟模型或模拟器），旨在使新手工程专家基本熟悉使用标准G / M代码对车削零件的操作进行编程的原理。

该软件产品的应用领域主要涵盖使用计算机技术的教育过程，例如为计算机班，远程学习的学生提供的实验室班级，以及在培训领域和专业（OKSO）``冶金，机械工程和材料加工''组中对教材的演示支持。该软件产品的灵活功能和移动性还使其可以用作应用程序工具，以验证和初步测试控制程序，从而使用Fanuc程序代码（代码系统A）对数控机床（CNC）上的物料进行车削。

模拟器的功能应提供以下任务：

G/M ;
, ;
;
;
.

正在开发的模拟器的技术优势是其相对较低的资源消耗和多平台支持，使您可以在各种计算设备上使用该软件产品，包括交互式白板，智能手机，平板电脑和台式计算机，从而相应地提高了教育过程的灵活性和可移动性，与现代信息水平相对应。教育。

建模对象

三维仿真模型的基础是由StankoMashKompleks JSC的特维尔机床工厂生产的TS1625FZ车床，它具有卧式床和经典的单元装配，配备有CNC系统，八位刀塔，三爪车刀架，尾座，润滑剂冷却剂供应系统和其他单元。在机器的水平面中的两个坐标中执行材料处理。设备原型的主要技术特征在表1中列出。

模拟器模拟一组切削工具（预制车削工具和钻头），包括185个项目。表2列出了用于车刀的可更换切削刀片的类型。

在该模型中，也使用带有特殊切线板和钻头的刀具。图1显示了预制车刀的几何模型。

图1-预制车刀的几何模型和可移动切削刀片的主要特征的指定：以φ1表示的主角，以φ2表示的辅助角，内切圆D的直径，在顶点R处的倒圆半径

车削过程中零件成型的几何建模方法的简要说明

在所考虑的项目中，基于零件的轴向对称在整个车削过程中恒定的假设，使用简化的工件成形模型[1、2]。该模型排除了构造螺旋表面的可能性，并且有条件地通过同心肋的截面来描绘零件的螺纹元件。使用该技术的基本计算形式是通过在机床的工作平面中将两个平坦的闭环相交的几何问题（工件的轮廓和切削工具的轮廓）来形式化的。基于形状轮廓，这是两个源轮廓相交处的逻辑差异，通过围绕机床主轴线（工件的旋转轴）均匀地旋转成型轮廓来形成模拟零件的三维表面。所应用的方法使得可以以相对低的计算成本实时地模拟诸如旋转体之类的零件的形状。

该算法的初始阶段是工件轮廓的多个点Wi的形成（图2.a）。在初始状态（在处理过程开始之前），零件轮廓包括四个点，而零件的纵向截面由矩形表示。在算法的后续迭代中，零件的初始轮廓是先前计算的形状形成轮廓。轮廓是逆时针描述的。

在算法的第二阶段，考虑到切削刀具的几何特性-整体尺寸，平面中的主角度以及在顶点处的倒圆半径，形成了车刀切削刀片的轮廓。插入件的轮廓由相对于零件轮廓的相反方向（顺时针）的点Cj描述。

图2-对于计算工件的形状轮廓的任务：
零件的原始轮廓与切削刀片的交点（a）；获得零件形状的轮廓轮廓作为源轮廓的逻辑差（b）

算法的第三阶段是确定源轮廓的交点Ik的集合。此外，找到的相交点将根据它们与零件轮廓起点之间的距离来进行索引，并以索引顺序包含在两个轮廓的通用点集中。确定属于两个不同轮廓的两个线段的交点坐标（图3）。

图3-确定两个线段的交点坐标

对于属于两条相交直线L1和L2的线段P1 – P2和P3 – P4，遵循以下

公式：线L1和L2的交点的x，y坐标由矩阵方程确定：

因此：

属于切削刀片轮廓的广义集合的点在点之间的间隔之外交集被排除在两个轮廓的广义点集中。因此，形成了最后一组点Fn，它们描述了零件的形状形成轮廓（图2.b）。所得轮廓的描述方向与零件的原始轮廓相同。

所考虑的算法是Weiler-Azerton截止算法的简化版本[3]。该算法的简化之处在于解决了该问题的几何特征，例如：用于切削刀片轮廓凸度的恒定条件，用于检测刀具（刀架）的无效元件与工件的碰撞的条件，用于在对操作段进行建模时将部分完全切除的部分从计算过程中排除的条件等。

由于零件的成形是在切削工具的运动过程中进行的，因此在算法的每次迭代中，切削刀片的轮廓点相对于工件轮廓的坐标发生了离散变化。在这种情况下，离散的步骤是由于切削刀具的运动的给定参数（工作进给的值）和模拟循环的迭代时间所致。在这种情况下，刀具运动的离散度（δ）可能会超过切削刀片和工件轮廓重叠区域的线性尺寸（图4.a），这会导致零件成形轮廓（图4.b）出现伪影（未切割部分）。）

图4-计算轮廓交点的离散性问题

解决上述问题的一种方法是Jarvis方法，该方法包括在当前和先前的离散状态下，围绕切削刀片轮廓的一组顶点构造一个最小的凸包（图5）。

图5-在两个连续的离散状态下围绕切削刀片轮廓的最小凸包的构造

在这种情况下，计算出工件轮廓与最小凸壳轮廓的交点，这在切削刀具的离散状态之间的间隙中提供了所需的重叠区域。在构造最小的凸包时，规避其轮廓不变的条件尤为重要。最小凸包可以覆盖切削刀片的多个离散状态，条件是刀具的工作进给方向在这些状态下不发生变化（刀具沿直线路径移动）。

在该项目中，基于Ramer – Douglas – Peker泛化算法[4，5]，使用了一种消除形成轮廓的假象的替代方法，该算法广泛用于地形和制图问题。递归泛化过程的主要目标是基于顶点之间距离的给定阈值来减少折线的顶点数量。该算法起作用的初始条件是相对于轮廓的折线的起点选择最远的点。在算法的后续迭代中，确定折线的中间点之间的距离并将其与阈值进行比较。只要它们之间的距离超过预定阈值（图6），就可以进行近似折线中各点的连接。

图6-使用任意虚线的示例对Ramer-Douglas-Pecker泛化算法进行迭代。

从技术上讲，逼近零件形状轮廓的过程与通用建模算法的初始阶段相结合，从而形成了工件初始轮廓的许多顶点。

模拟零件的三维表面的形成是通过计算零件横截面的圆中沿着形状成形轮廓的长度的点的坐标，然后将这些点组合成三角形小平面（截面之间）来进行的。成形轮廓的每个点的半径矢量Ri的长度计算为从该点到机器主轴的距离（图7）。

图7-截面的一部分（例如，旋转体）的多边形模型（未将多边形划分为三角形小平面）

组装三维框架时，严格定义顶点的遍历顺序。三维表面的每个多边形都分为2个三角形小平面，它们结合了4个顶点（图8）。所形成的三维表面的径向平滑度取决于模拟零件截面中给定数量的线段（圆形扇形）。组装三维线框的过程还计算每个顶点处的法向矢量（图9）和UV的纹理坐标。根据计算出的纹理坐标，用金属纹理的叠加图像绘制零件的表面，从而增加了对模拟过程的真实感。

因此，工件的最终三维模型可让您以所需的逼真度实时动态观察刀具的材料去除结果。

图8-工件三维模型的刻面骨架，刻在原始工件的整个圆柱体中

图9-工件刻面模型的顶点处的法向矢量

车削材料数值程序控制的仿真原理。

机器程序控制的基本功能清单

作为编程材料车削过程中基本工艺操作的语言基础，选择了Fanuc数控系统的GM代码：

G00 / G01-加速/工作进给时的线性插补；
G02 / G03-顺时针/逆时针圆弧插补；
G04-时间延迟；
G20 / G21-以英寸/毫米为单位的数据输入；
G32 / G34-一遍以恒定/可变螺距螺纹加工；
G50-设置最大主轴转速；
G53 – G59 –在1至 6 号工作坐标系之间切换；
G70 – G76-主车削循环；
G80 – G83-孔加工周期；
G90-外径/内径主车削的循环；
G92-恒定螺距螺纹加工循环；
G94-主外部/内部末端车削的循环；
G96 / G97-恒定切削/主轴转速；
G98 / G99-进给速度[mm / min] /进给速度[mm / rev];
M00 / M01-带有确认的软停止；
M02 / M30-完成控制程序；
M03 / M04-顺时针/逆时针启动主轴旋转；
M05-主轴旋转停止；
M07 – M09 –打开/关闭冷却液供应；
M38 / M39-自动门的打开/关闭；
M97 – M99-内部和外部例程的调用和结束。

控制程序代码的结构和格式

控制程序代码表示为一系列行（框架）。该模拟器使您可以开发和执行最多999帧的控制程序（考虑到包含控制程序编号的第一条不可编辑的行）。每个框架由一系列单词组成，这些单词是字母地址和数字参数的组合。地址和参数之间不允许有空格。控制程序的键入是使用等宽字体以字母数字字符进行的。允许使用一些特殊字符。不能解析的任何字符组都应该用括号括起来或写在字符“;”之后要么 ”/”。该信息被视为对代码的注释，并且在仿真过程中不会进行分析。预备功能（G）和辅助功能（M）的地址用定义这些功能编号的整数参数编程。数值定位参数（在地址X，Z，U，W，I，K，R等之后）可以分数或整数值指定。此处允许使用减号。

开始仿真过程后，将自动检查控制程序代码是否符合格式。发生错误时，将显示相应的消息。

控制程序解析算法的简要说明

根据标准算法[6]进行控制程序（UE）代码的语法分析（解析）及其执行的仿真，其框图

如图10所示。图10 -UE解析算法

的框图按照图10所示的框图控制程序的解析方案始于帧列表的形成。对于每一帧，将生成单词列表。单词是一种数据结构，即一个包含字母地址和数字参数的命令。团队有条件地分为模式和位置。

模态命令更改机器仿真模型的状态，并确定其当前状态-工具运动模式（以加速或工作进给运动，插补类型），主轴旋转模式，自动门位置，冷却系统状况等。反过来，位置命令直接确定运动的参数-端点的坐标，圆弧插补期间的圆弧的参数等。

根据获得的运动参数，对切削刀具的坐标，机器的旋转元件的旋转角度，自动门的位置等进行插值，从而进行控制程序的逐帧模拟。当到达最后一帧时，模拟过程结束。

车刀运动控制的实现

与真实的CNC系统类似，切削刀具的运动通过线性和圆弧插补方法进行编程。在CNC车床上加工时，线性插补是主要的运动类型。通过线性插补，刀具沿直线路径移动，并具有起点和终点的已知坐标（图11）。

图11-线性插补过程中的刀具轨迹

当计算出的点C以恒定进给率沿着直线段从点A移到点B时，两个坐标将随时间线性插补。通过将运动的开始时间指定为tA，将结束时间指定为tB，可以通过线性插值公式确定与当前时间tC对应的点C的当前坐标：

最终行程时间定义为：

其中，tS是在恒定进给速度F（mm / min）下直线行程所花费的时间：

使用模态功能G00编程快速进给时的线性插补（该功能在CNC系统的初始状态下有效）。用模态功能G01编程以进给率进行线性插补。使用这些功能后，将设置路径的直线段终点的坐标。始终将工具的当前位置作为起点。设置的快速进给速度被忽略。终点的坐标可以指定为绝对值（X，Z），即相对于工作坐标系的零，也可以指定为相对（增量）值（U，W），即相对于直线轨迹的起点。如果省略其中一个坐标，则不会执行沿其坐标轴的移动。

圆弧插补用于磨削曲面，曲面的形状由一定半径的圆弧来描述。使用了两种弧编程方法。第一种方法是设置圆弧中心和终点的坐标，同时自动计算圆弧的半径。第二种方法涉及指定圆弧的半径和终点的坐标，而圆弧中心的坐标是自动计算的。顺时针圆弧插补由功能G02指定，逆时针圆弧插补由功能G03指定。

考虑其中一种圆弧中心逆时针圆弧插补的情况（图12.a）。当计算出的点C以恒定的进给速度沿着圆弧从点A移到点B时，两个坐标也可以及时插补。运动轨迹由相对于起点A的增量坐标（i，k）中的终点B的位置和圆弧O的中心的

位置确定。半径矢量OA，OB和OC 的角位置分别由三角角φA，φB和φC表示。

图12-逆时针圆弧插补时的刀具路径，任务为：圆弧中心（a）；圆弧半径（b）

通过将运动的开始时间指定为tA，将结束时间指定为tB，可以通过线性插值公式确定与当前时间tC对应的角度φC：

其中φA，φB是圆弧的起点和终点的半径矢量的三角角度：

注意：在计算三角时在圆弧的两个极点之间的角度，必须考虑圆弧切线函数采用奇异值的情况。

C点的笛卡尔坐标定义为：

其中

，最终位移时间由表达式（6）确定。在这种情况下，可以使用圆弧长度的表达式确定以恒定进给速度F（mm / min）沿圆弧运动所花费的时间tS：

圆弧中心的增量坐标分别在X轴和Z轴方向上用地址I和K编程。在用圆弧的中心表示编程圆弧插补时，圆弧的起点和终点的半径矢量必须具有相同的长度。

圆弧插补始终以进给率执行。

编程圆弧的第二种方法是指定圆弧的半径。在这种情况下，允许设置半径的两种情况-具有正值或负值。如果半径值为正，则弧角小于180度。否则，圆弧的角度应大于180度（图12.b）。定义半径为弧的圆弧时，TNC自动确定弧中心的位置（O +或O–取决于半径的符号）。在这种指定弧的方法中，必须满足以下条件：半径模量不能小于弧的弦长（AB）的一半。

图13显示了在逆时针编程圆形插补时形成曲面的示例。

图13 -逆时针编程圆形插补时形成曲面

用坐标系执行工作功能

所提供的仿真模型包括多个坐标系（图14）。主坐标系和不变坐标系是机床的坐标系，其原点对应于机床零点M，其几何形状与主轴端面与其旋转轴的交点在几何上重合。

图14-仿真模型的基本坐标系

第二个重要的坐标系是参考坐标系，其原点对应于参考点R或换刀点。在此坐标系中，计算了机器运动部件的基本运动，并在对可能的紧急情况进行建模时确定了工具与机器结构元素的碰撞。

车削过程的编程在工作坐标系中进行。该模拟器提供6个独立的工作坐标系，零点为W1–6。这些零位置的初始设置由用户在仿真模型的参数中设置，并指定为零校正。

每个坐标系中轴的方向相同。纵向轴线Z始终从旋转卡盘指向机器的尾座。横轴X（或直径轴）朝向卡钳（在机器的正视图中朝向自己）。 Y轴垂直于工作平面ZX，并且垂直向上。在所考虑的机器型号中，不会进行Y轴方向的移动。

使用相应的功能G54-G59（分别用于零点W1-W6的坐标系）以编程方式在工作坐标系之间进行切换。零坐标W1-6在机器坐标系中相对于机器零M进行计算。函数G54-G59的语法提供了两种使用它们的可能方式。在第一个版本中，在不指定X和Z坐标的情况下设置功能，在这种情况下，所选工作坐标系的位置由预定义的零偏移确定。在这种情况下，功能G54 – G59可以在单独的程序段中单独编程，也可以与其他命令一起在一个程序段中编程。使用G54 – G59功能的第二种选择涉及选定工作坐标系的轴相对于预定义零W1的编程位移。在这种情况下，X和Z轴偏移在功能后立即在同一程序段中编程（例如，“ G54 X30.5 Z15”）。图15显示了相对于零校正器设置块中指定的初始零位置W1以编程方式将轴移至点[X = 10，Z = –20]之后的第一坐标原点的位置。

图 15-1号工作坐标系轴的编程位移示意图

使用功能G53对机床零位进行编程。该功能不是模态的，并且在对其编程的程序段中执行。该功能暂时取消了G54-G59的模态功能。在这种情况下，所有运动都从机器的坐标系开始（从M点开始），并且有效的零位校正器被暂时取消。每当需要指示与机床零点有关的坐标时，都必须对G53功能进行编程。该函数的语法并不意味着在单词G53之后存在参数。该功能可以在任何具有路径控制命令的程序段中编程（例如，“ G53 G00 X0 Z120”）。图16显示了功能G53运行期间工作坐标系原点的位置。

图16 -功能G53运行期间工作坐标系原点的位置示意图

基本车削和孔加工循环的执行

实施的控制程序解析算法可以模拟Fanuc系统的车削和钻孔循环执行。当执行每个循环时，会在计算设备的内存中创建一个所谓的帧缓冲列表，其中包括接收到编程零件轮廓时的中间刀具运动。车削循环是由一两个连续的起始框架定义的，其中规定了循环的主要参数-粗加工和精加工余量，用刀具进行的粗加工的切削深度，通过刀具的粗加工的次数，刀具退回的值，加工模式的参数等。零件轮廓通过一系列框架进行编程，并以所需的第一和最后一帧编号。

平行于Z轴的切削循环由功能G71启动。循环的参数以以下格式在两个连续的程序段中编程：在第一个程序段中：U是粗加工的加工深度（半径的编程模式），R是每次加工结束后刀具退刀的距离；在第二帧中：P是处理电路的第一描述帧的序号； Q是加工轮廓描述的最后一帧的序列号，U是沿X轴去除精加工余量的尺寸和方向（直径的编程模式），W是沿Z轴去除最终余量的值和方向，F是粗铣刀的进给速度，S -精加工期间的主轴速度或切削速度。

G71 U_ R_
G71 P_ Q_ U_ W_ F_ S_

图17显示了G71车削循环期间的刀具路径。绿线显示刀具在工作进给上的运动，紫色线显示加速进给。从图中可以看出，处理后的电路可以包括通过圆形插值方法编程的弯曲部分。

图17 -G71车削循环中切削刀具的轨迹和控制程序的代码片段

平行于X轴的余量去除循环由G72功能启动。该循环的编程原理类似于G71循环。刀具的粗加工在工作坐标系的X轴方向上执行。循环参数在两个连续的块中以以下格式编程：

G72 W_ R_
G72 P_ Q_ U_ W_ F_ S_

在第一帧中：W是粗加工道次的加工深度，R是每次道次结束后切刀退回的距离；在第二帧中：P-加工轮廓的第一个描述框的序列号，Q-加工轮廓的最后一个描述框的序列号，U-沿X轴去除精加工余量的尺寸和方向（直径编程方式），W-去除最终余量的尺寸和方向沿Z轴，F轴是刀具的粗加工的进给速度，S是精加工时的主轴速度或切削速度。

图18显示了G72车削循环期间的刀具路径。

图18-执行车削循环G72时切削刀具的轨迹和控制程序的代码片段

平行于指定轮廓的切削循环由功能G73启动。循环参数在两个连续的块中以以下格式编程：

G73 U_ W_ R_
G73 P_ Q_ U_ W_ F_ S_

其中在第一帧中：U是沿X轴去除总量的大小和方向（以半径编程的方式），W是沿Z轴去除总量的值和方向，R是去除粗公差时的连续通过次数，包括半遍;在第二帧中：P是处理电路的第一描述帧的序号； Q-处理后电路的最后一个描述帧的序列号； U是沿X轴去除精加工余量的大小和方向（直径的编程模式），W是沿Z轴去除最终余量的大小和方向，F是粗切削的进给速度，S是精加工时的主轴转速或切削速度。

图19显示了G73车削循环中的刀具路径。

图19 -G73车削循环中切削刀具的轨迹和控制程序的代码片段

去除精加工余量的循环由G70功能启动。循环的参数以以下格式在一个程序

G70 P_ Q_ F_ S_

段中编程：P是加工轮廓的第一个描述帧的序列号，Q是加工轮廓的最后一个描述帧的序列号，F是精加工期间的进给率，S是精加工期间的主轴速度或切削速度。

G70精加工循环是循环G71，G72和G73的补充。它允许您在应用粗车削循环之后精加工轮廓。将G70循环用作独立循环是不切实际的。

使用特殊循环G74和G75对外部/内部和末端凹槽的加工进行编程。

结束切槽/回弹循环由功能G74启动。循环的参数以以下格式在两个连续的程序段中编程：在第一个程序段中：R是完成切槽步骤后刀具退回的距离；在第二帧中：X（U）-X轴上的端点坐标，Z（W）-Z轴上的端点坐标，P-X轴上的凹槽步长（以微米为单位），Q-Z轴上的凹槽步长以微米为单位，F-进给速度。

G74 R_
G74 X(U)_ Z(W)_ P_ Q_ F_

图20示出了在端槽G74的开槽循环期间的刀具路径。执行该循环时，每次加工走刀后的刀具都会缩回指定的回弹值，以从加工槽中清除切屑。编程端孔钻孔操作时，也可以使用G74循环。

图20-在执行端槽G74的开槽循环期间的切削刀具轨迹和控制程序的代码片段

带有回弹的外部/内部凹槽的凹槽循环由G75功能启动。使用G75循环的原理类似于G74循环。槽槽沿X轴方向进行，沿Z轴的槽间距的设定值可进行重叠的切槽。在每次加工通过之后，工具缩回预定的回弹值。循环的参数在两个连续的程序段中以以下格式编程：在第一个程序段中：R是完成切槽步骤后刀具缩进的距离；在第二帧中：X（U）-X轴上的端点坐标，Z（W）-Z轴上的端点坐标，P-X轴上的凹槽步长（以微米为单位），Q-Z轴上的凹槽步长以微米为单位，F-进给速度。

G75 R_
G75 X(U)_ Z(W)_ P_ Q_ F_

图21示出了在外凹槽G75的开槽循环期间的刀具路径。

图21-在外部/内部凹槽G75的开槽循环中切削刀具的轨迹和控制程序的代码片段

为处理螺纹接头，执行了由G76功能启动的多道螺纹循环。循环参数在两个连续的块中以以下格式编程：

G76 Pxxyyzz Q_ R_
G76 X(U)_ Z(W)_ R_ P_ Q_ F_

其中在第一帧中：xx是用螺纹切刀的两位数的螺纹加工次数； yy是定义倒角尺寸的两位数，zz是确定切削刀具切削刃角度的两位数，Q是最小螺纹深度，单位为微米（半径的编程模式），R是最终走刀时的切削深度;在第二个程序段中：X（U）-X轴上螺纹终点的坐标，Z（W）-Z轴上螺纹终点的坐标，R-切削锥形螺纹时沿X轴的移动量（切削圆柱螺纹时不编程）），P是螺纹高度（以微米为单位），Q是第一次通过的螺纹深度（以微米为单位），F是沿Z轴的螺距。

图22显示了多道圆柱螺纹G76循环期间的刀具路径。蓝线表示切线工具在工作进给上的运动。

图22-在多通道螺纹切削循环G76和控制程序的代码段G76中，切削刀具的轨迹

还允许您对锥形螺纹的加工进行编程（图23）。

图23-多道锥螺纹G76和控制程序的代码段期间的切削刀具轨迹

对螺纹接头的加工编程时，可以使用由G92功能启动的另一种恒定螺距螺纹循环。循环参数以以下格式在一个程序段中编程：

G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_

X（U）是沿X轴切削的终点的坐标，Z（W）是沿Z轴切削的终点的坐标，R是切削锥形螺纹时沿X轴的移动量（不是（在切削圆柱螺纹时编程），F是沿Z轴的螺距，

用螺纹切削刀具的每个加工行程均被编程为一个单独的程序段，该程序段按G92循环初始化程序段之后的一般帧顺序进行。在这种情况下，仅指定X坐标，即，刀具的计算点位于当前加工路径上的直径值。

图24显示了锥度循环中恒定螺距为G92的刀具路径。

图24-螺纹循环期间切削刀具的轨迹，其中具有恒定的G92步长和控制程序的代码片段

为了对零件的长圆柱或圆锥形截面进行开槽编程，使用了由G90功能启动的外径/内径主车削循环。该循环的结构类似于穿线循环G92。在循环开始之前，刀具显示在起始点。循环的参数以以下格式在一个程序段中编程：

G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_

X（U）是沿X轴的终点坐标，Z（W）是沿Z轴的终点坐标，R是圆锥体底面半径的变化，F是进给率。

刀具的每个加工行程均由单独的程序段编程，该程序段以G90循环初始化程序段之后的一般帧顺序进行。在这种情况下，只能指定X坐标，即，刀具的计算点位于当前加工路径上的直径值。同样在工作通道的描述框架中，在需要处理零件的台阶部分的情况下，也可以设置Z坐标。图25显示了外径/内径G90的主车削循环中的刀具路径。

图25-执行外径/内径G90的主车削循环时的切削刀具轨迹和控制程序的代码片段

零件端面的加工可以通过G94功能启动的主要外部/内部端面车削循环进行编程。循环参数以以下格式在一个程序段中编程：

G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_

X（U）是沿X轴的终点坐标，Z（W）是沿Z轴的终点坐标，R是圆锥体底面半径的变化，F是进给率。

与G90循环类似，在G94循环初始化程序段之后的单独程序段中编写铣刀行程。在这种情况下，对于每个通道，可以设置坐标Z和/或X以及参数R，该参数R确定圆锥体底面半径的变化。图26显示了主要外部/内部末端车削循环G94期间的刀具路径。

图26-在执行主要的外部/内部端部车削循环G94和控制程序的代码段期间的刀具轨迹该

仿真模型还允许您使用恒定的循环对端孔钻孔操作进行编程：简单的单遍钻孔，在孔底部具有百叶窗速度的单遍钻孔以及多遍（间歇））钻孔（图27）。

简单的单次钻孔循环由G81功能启动，并具有以下框架格式：

G81 X(U)_ Z(W)_ R_ F_

其中X（U）是沿X轴的终点坐标，Z（W）是沿Z轴的终点坐标，R是刀具退回平面沿Z，F轴的绝对坐标-进给速度。

通过G82功能启动孔底部具有快门速度的单次钻孔循环，并具有以下框架格式：

G82 X(U)_ Z(W)_ R_ P_ F_

其中X（U）是沿X轴的终点坐标，Z（W）是沿Z轴的终点坐标，R是刀具退回平面沿坐标的绝对坐标Z轴，P-孔底部的保持时间（以毫秒为单位），F-进给速度。

间歇性钻孔循环由G83功能启动，并具有以下框架格式：

G83 X(U)_ Z(W)_ R_ P_ Q_ F_

其中X（U）是沿X轴的终点坐标，Z（W）是沿Z轴的终点坐标，R是刀具退回平面沿Z轴的绝对坐标，P-孔底部的曝光时间（以毫秒为单位），Q是沿Z轴的钻孔步长（以微米为单位），F是进给速度。

连续孔加工循环的取消通过功能G80进行。

图27 -间歇钻孔循环G83中的钻孔路径和控制程序的代码片段

数控通用功能的实现

主轴旋转分别通过模态功能M03顺时针启动，并通过功能M04逆时针启动。使用功能M05停止主轴旋转。功能M03 – M04给出启动主轴旋转的命令，但不确定转速参数。为此，将主运动函数S与所示的转速（或切削速度）一起使用。在这种情况下，主轴转速由地址S设置，其后指示每分钟转数（如果激活了模态功能G97）。如果以恒定的切削速度进行加工（模态功能G96有效），则地址S后面的数字表示切削速度，单位为m / min。在这种情况下，实际主轴转速由基于以下表达式的计算确定：

其中V是指定的切削速度m / min，d是当前加工直径，m，π= 3.14159。

机器支撑的运动在工作和加速进给时进行。通过切削进行的材料加工在工作进给处进行。进给速度由进给速度F设置为两种方式。使用模态功能G98，设置一种模式，在该模式下以mm / min为单位设置进给率。进给量的第二种编程模式通过模态功能G99进行。进给速度设置为毫米/转。功能G99在CNC系统的初始状态下处于活动状态。切削地址为F的螺纹时，编写恒定的螺距或螺距可变（增大或减小）的初始螺距。

工具功能T用于选择和切换配备切削工具的转塔位置。该功能以“ T0A0B”格式编程，其中A是转塔目标位置的编号，B是刀具半径的校正器的编号。在转换转塔位置的过程中，刀具返回到参考点，在此转塔的刀盘旋转了最短的距离。

仿真模型实现了使用内部和外部例程的能力。内部程序在程序终止功能M02或M30之后放置在主程序代码中。内部子程序的调用由功能M97以以下格式进行：

M97 P_ L_

其中P是内部子程序开始的帧号，L是内部子程序的调用数。

外部子程序是具有自己的标题和框架编号的自治文本。仿真模型在一个会话中支持五个外部控制程序。外部子程序的调用由功能M98执行，格式为：

M98 Pxxyyyy

其中xx是外部子程序的调用数； yyyy是外部例程的编号（例如0005）。

内部和外部例程的完成以及随后返回到主程序的过程使用功能M99进行。

CNC系统的其他辅助功能包括：停止执行控制程序M00 / M01的功能，完成控制程序M02 / M30的功能，打开/关闭切削液MZ / M08 / M09的供应功能以及打开/关闭自动门的功能M38 / M39。这些功能既可以在单独的块中进行编程，也可以与其他命令一起进行编程。执行功能M02和M30后，模拟过程结束-将刀具移至参考点，停止主轴旋转，关闭外围设备。

CNC车削模拟器的描述

一般产品说明

CNC机床上的车削模拟器以多平台图形应用程序的形式实现。目标计算设备和支持的平台的类型：运行Microsoft Windows和Linux操作系统的IBM兼容个人计算机，运行MacOS操作系统的Apple Macintosh个人计算机，基于Android和iOS操作系统的移动设备。此外，在具有HTML5技术支持和3D图形硬件支持（WebGL技术）的Web浏览器环境中，可以执行程序。该软件的图形组件使用OpenGL 2.0组件库。该程序的图形用户界面以俄语和英语实现。

计算设备的最低系统要求：

CPU时钟速度：1.6 GHz；
RAM容量：1 GB；
显存容量：512 MB;
屏幕分辨率：1024×768（对于台式机）；
支持OpenGL 2.0版；
带滚轮的标准键盘和计算机鼠标（用于台式计算机）；
声音再现装置（扬声器，音频扬声器或耳机）。

使用应用程序的Web版本时，建议使用MicrosoftEdge Web浏览器，它是Windows 10操作系统的一部分。

用户数据格式

在操作系统的标准“文档”目录中安装软件产品的过程中，将创建模拟器项目的根目录，其中包括许多带有控制程序示例的子目录。例如，在Microsoft Windows 10操作系统中，Documents目录位于：C：\ Users \ CurrentUser \ Documents。创建，重命名和删除文件及子目录应使用操作系统的标准文件管理器来完成。

模拟器项目文件的扩展名为* .csdata。为了优化目的，执行字节输入/输出数据，因此，无法在外部文本编辑器中打开项目文件。表3给出了文件的字节结构。

GUI结构

模拟器以全屏图形模式运行。图形界面的结构元素的大小根据屏幕的格式（长宽比）而自适应地变化。因此，可以在具有不同长宽比（接近1.0（分辨率1024x768、1280x1024等）和2.0（分辨率1920x1080、2160x1080等））的屏幕上执行程序。

与图形界面元素的交互是使用标准的计算机鼠标（在台式计算机上工作）或与屏幕的感官交互（在交互式白板，平板电脑或智能手机上工作）进行的。

该程序的主屏幕由一个三维场景表示，该场景的主要对象是置于条件空间环境中的车床的图形多边形模型（图28）。

图28-程序主屏幕视图

在该程序的整个会话中，屏幕右侧显示一个导航栏。面板上的第一个（从上到下）按钮用于打开程序终止对话框。如果当前项目尚未保存到文件中，则程序关闭对话框将显示有关可能的数据丢失的警告信息。也可以通过重复按导航面板上的相应按钮来关闭对话框屏幕。导航面板的第二个按钮调出内置文件管理器的对话框屏幕（图29）。该对话框屏幕的元素是三个垂直排列的按钮：“新建项目”，“打开项目”和“保存项目”。第一个（从上到下）功能按钮将当前项目的所有参数重置为默认值。该操作还带有一个附加的确认对话框。第二个按钮以最传统的方式显示文件系统的元素（图30）。

图29-内置文件管理器的对话框屏幕

目录列表显示在文件打开对话框的左侧。根目录是在程序安装过程中在系统中创建的。不能通过内置文件管理器访问位于根层次结构上方的目录。

图30-用于打开项目文件

的对话框用于打开文件的对话框的右侧显示了当前活动目录中的文件列表。通过与程序文件类型相对应的扩展名过滤文件（具有不同扩展名的文件不会显示在列表中）。

通过在列表中的目录名称上单击鼠标（或在触摸屏上单击）即可执行目录结构中的导航。通过单击带有相应图标的上部空白行（图31），可以返回上一级层次。

图31 –返回目录顶层的行的图像

通过在右侧列表中单击类似的文件名来选择文件。所选文件的名称以亮绿色显示（图32）。

图32-选择文件时用颜色突出显示名称

目录和文件列表都配备了垂直和水平滚动条，允许您在固定大小的字段中放置任意数量的列表项。

文件管理器对话框屏幕上的第三个按钮显示一个文件保存对话框，类似于打开的对话框，但配备了一个用于输入文件名的文本框（图33）。

图33-保存项目文件的对话框屏幕

屏幕顶部的文本字段用于通过键盘输入文件名。如果您在没有物理键盘的设备上工作，则应该使用虚拟键盘，它是操作系统或独立后台应用程序的组件。输入不带扩展名的文件名。在字段中输入文本时，仅支持文本和数字字符。输入文本的最大长度为128个字符。如果要覆盖现有的项目文件，则必须在文件列表中选择它。在这种情况下，所选文件的实际名称将显示在文件名字段中。

使用位于屏幕右下角的相应按钮，可以确认（或取消）对话框屏幕中用于打开和保存文件的动作。

导航面板的第三个按钮将弹出一个对话框，用于设置工件参数（图34）。

图34-设置空白参数的对话框屏幕

空白设置屏幕的主要元素是尺寸参考字段和空白参数面板。尺寸参考字段以俯视图显示了车床的工作区域。条件图显示了机器的主要运动部件：三爪卡盘，转塔和尾座（用于长工件）。使用适当的按钮来增加/减少前四个参数的数值（在右侧面板上），设置工件的基本尺寸及其与卡盘的偏离（表4）。

参数L1和L2是三爪卡盘的固定尺寸，设置在字母M所指示的机器零点旁。参数L3表示工件的实际悬伸并且取决于用户设置的参数L，D和L4。

位于右面板下部的一组十个参数旨在更改机器零位校正的值，换句话说，用于定位五个其他工作坐标系的零位W2-6，它们之间的切换是通过使用相应的功能G55-G59进行的。从机器零点开始计算附加坐标系零点的坐标。考虑到主端面加工L5的余量，主工作坐标系为W1始终位于工件的右端，固定在卡盘中。图中以彩色轴和相应的图标显示了工作坐标系及其零点（图35）。

图35-工件尺寸参考图的片段

与工件一起，在尺寸参考图的字段中显示了一个装有工具的转塔。如果转塔配备了轴向工具，则该图同时显示了标称纵向伸度为Zm的钻头和标称横向伸度为Xm的用于外部加工的刀具（图36.a）。当仅使用刀具进行外部加工时，轴向刀具未在图中显示（图36.b）。

图36-使用轴向工具（a）和不使用轴向工具（b）时刀塔的各种配置选项

刀塔的参考位置是这样确定的，即理论上带有标称悬垂Zm和Xm的刀具在平面上从工件轮廓的右下角起具有安全的纵向Z'和横向X'凹痕。安全裕度Z'和X'不可调节，为30 mm。

设置工件尺寸时，将自动控制是否符合通过后中心预装长工件的条件。因此，如果偏移值L3超过3个工件直径，则在图纸字段中显示安装有后中心的尾座主轴。在第一次加工后更改零件的设置时，不会相对于工件装订和工作坐标系的零位重新调整机器。

导航面板的第四个按钮将弹出用于设置工具参数的对话框（图37）。屏幕的左侧是工具列表（目录），包括用于零件的内部和外部处理的各种工具的185个名称。列表中的每个项目都以一个交互式工具图标开头，该图标概述了盘子的形状以及提要的推荐方向。工具图标右侧是该工具的序列号和简短文字说明，包括其几何特征和建议使用此工具的车削类型。工具列表具有垂直滚动条。

在工具参数设置屏幕的右侧，一排方形单元格，其序列号从1到8，位于顶部，与转塔的位置相对应。

图37-设置工具参数的对话框屏幕

要将工具设置在转塔的所需位置，您必须将鼠标悬停在列表上具有该工具图像的图标上，然后按住鼠标左键并按住不放，将图标移至屏幕右上方的空闲单元格，然后释放鼠标按钮。如果工具移动到已经占据的位置，它将自动返回到目录。在带有触摸屏的设备上工作时，工具图标的移动以相似的方式通过在屏幕周围移动而连续触摸屏幕来进行。

通过类似的移动图标，将已安装的工具返回到目录。在这种情况下，将返回的工具的图标移动到工具列表字段的任何区域就足够了。

要将已安装的工具从一个位置重新布置到另一个位置（空闲或由另一工具占用），只需将图标移动到转塔的位置块内即可。如果同时工具移动到的单元已经被另一个工具占用，则这些工具将被交换。

刀架头位置块的下方是工具的尺寸参考图，显示了计划中的工具和设备的模型，纵向和横向螺纹的实际值以及计划中工具插入件的几何图。

刀具的零点位置（由相应的图标指示）无法更改，并且与刀塔前表面平面中的孔中心相对应。

可以根据工具的类型，使用尺寸参考图字段右下部分中的用于增加/减小偏移值的按钮来更改工具的出厂设置（图38）。对于外部工具，沿X轴的横向偏移更改为较小的一侧，对于轴向工具，沿Z轴的纵向偏移更改为较大或较小的一侧。

设定工具的偏离是设定机器的阶段之一。通过将轴向工具加深到技术设备（以及相应的转塔）的腔体中来缩短轴向工具的范围，允许您在处理盒附近的外表面时扩大机器工作空间的边界，前提是轴向工具和用于外部加工的工具都固定在转塔中。

使用位于尺寸图工程图字段右上角的相应左/右按钮，可以在安装在转塔中的工具之间进行切换。该工具的主要几何参数显示在图形的底部。

图38-工具的尺寸参考图。

如果通过后中心预加载工件，则不使用轴向工具。此外，如果转塔预先配备了轴向工具，并且工件的尺寸在第二位置发生了变化，其结果是涉及到后中心，则轴向工具会自动返回目录。为了避免这种情况，必须在调整工件尺寸后完成转塔。

导航面板的第五个按钮在模拟器的主屏幕上显示一个控制程序的内置文本编辑器（图39）。文本编辑器的上部有一个功能按钮面板，用于处理机器控制程序代码。文本编辑器的主要部分由配备有垂直和水平滚动条的文本字段占据。显示/隐藏虚拟键盘的按钮位于编辑器的右下方。

图 39-具有打开的控制程序编辑器的模拟器主屏幕视图

可以使用物理和虚拟键盘（图40）在文本字段中键入内容。

图40-用于在代码编辑器中键入的虚拟键盘

代码编辑器中的基本文本编辑操作类似于Microsoft Windows操作系统的标准记事本文本编辑器中的文本编辑操作。该编辑器允许您执行标准的文本编辑操作，包括通过系统剪贴板传输数据（复制，剪切和粘贴文本片段）。选择文本片段的方式有三种，包括使用物理键盘的光标键（按下Shift键），鼠标按钮以及与屏幕的触摸交互（使用虚拟键盘上的特殊“选择开始”按钮）操作。

文本编辑器的功能按钮面板包括8个按钮（图41），其活动状态取决于模拟过程的当前状态以及所选文本片段的存在。

图41-代码编辑器的功能按钮面板

如果在控制程序的文本中未选择单个片段，则“复制”按钮（1）带有附加的题词“全部”。这意味着，当您单击该按钮时，控制程序的所有文本将被复制到剪贴板。否则（如果有选定的文本片段），则仅将选定的文本复制到剪贴板。有选定的文本片段时，将激活“剪切”按钮（2）。当您单击此按钮时，将执行标准的复制操作，并随后从文本中删除所选的片段。剪贴板中有文本时，将激活“粘贴”按钮（3）。插入物位于闪烁的光标（托架）的位置。如果在文本中选择了一个片段，则将替换此文本片段。“删除”按钮（4）旨在立即删除控制程序的所有文本，并进行确认。 “开始”，“暂停”，“停止”按钮（5-7）用于控制仿真过程。要开始执行控制程序，必须单击“开始”按钮。在仿真过程中，无法编辑控制程序。 “使用的代码目录”按钮（8）用于在屏幕上显示使用的G / M代码列表，并简要说明其格式。“使用的代码目录”按钮（8）用于在屏幕上显示使用的G / M代码列表，并简要说明其格式。“使用的代码目录”按钮（8）用于在屏幕上显示使用的G / M代码列表，并简要说明其格式。

在控制程序的文本编辑器的功能按钮面板下方，有5个交互式选项卡，其中包含当前项目的控制程序的名称。使用这些选项卡，可以在控制程序之间进行切换。当模拟过程开始时，将执行当前的打开控制程序。

在模拟器主屏幕的左侧，有其他功能按钮（图42）负责各种程序设置。

图42-程序主屏幕的其他功能按钮

“关于程序”按钮（1）在屏幕上显示有关程序当前版本的信息，开发人员的联系信息以及许可信息。 “切换语言”按钮（2）用于切换程序图形界面的语言设置。根据当前语言，按钮上的图像会更改。默认情况下，安装后，该程序以英语运行。 “打开/关闭声音”按钮（3）用于打开/关闭模拟过程中的声音伴奏。按钮“切换图形模式”（4）用于切换机器和环境的3D模型的显示模式。在这种情况下，有两种显示模式可用-高多边形模式（默认情况下启用）和低多边形模式，这些模式用于隐藏次要图形元素。在低聚模式下，机器的几何模型得到了显着简化，并以单色半透明块显示。在这种模式下，不会显示图形纹理，不会模仿环境，切削液和碎屑。如果需要将用户的注意力集中在工件的轮廓和刀具路径上，则使用低聚模式。根据当前的图形模式，按钮上的图像会更改。 “打开/关闭2D几何”按钮（5）用于在模拟器的三维空间中打开/关闭二维几何构造。 2D几何图形是指图形元素，例如坐标轴，零点图标以及工件和工具的轮廓。在加工零件的内表面（钻孔和镗孔）时，最大程度地显示零件的2D轮廓有助于视觉控制内表面的加工。 “开/关刀具轨迹”按钮（6）用于启用/禁用在切割平面上显示刀具路径和钻头的功能。从模拟开始到完成，对安装在转塔中的每个工具的运动轨迹进行计算。轨迹由实线表示。“开/关刀具轨迹”按钮（6）用于启用/禁用在切割平面上显示刀具路径和钻头的功能。从模拟开始到完成，对安装在转塔中的每个工具的运动轨迹进行计算。轨迹由实线表示。“开/关刀具轨迹”按钮（6）用于启用/禁用在切割平面上显示刀具路径和钻头的功能。从模拟开始到完成，对安装在转塔中的每个工具的运动轨迹进行计算。轨迹由实线表示。

此外，在程序的主屏幕上还会显示其他文本信息：零件的当前设置编号，当前的模拟时间，刀具的计算点坐标，高速加工模式的参数。如果在仿真过程中关闭了控制程序的文本编辑器，则用于控制仿真过程的按钮“开始”，“暂停”，“停止”和当前执行的帧的行将显示在主屏幕的顶部（图43）。

图43-使用封闭的文本编辑器进行仿真时，程序主屏幕的其他元素

在首次安装后对零件进行加工后，将在主屏幕的左侧显示一个用于更改安装的附加按钮（图44.a）。在将零件的第一轮廓更改为第二轮廓后，它相对于初始工件的质心沿Z轴方向镜像，并且屏幕显示三个附加按钮，用于零件的纵向位移（图44.b）。按下按钮1将导致零件向左离散的纵向位移（朝机器零点）。按下按钮2将零件向右移动。按钮3用于重置零件的指定位移。应当牢记，没有重新参考工件（零偏移的位置已保存为先前的设置）。

图44-用于设置零件设置的附加按钮

从第一个设置中加工零件后，调用工件参数对话框将启动对话框，以确认零件轮廓更改的复位。

在程序主屏幕的下部，以小字体显示有关资源的系统信息：帧频率的当前值（每秒帧），以兆字节为单位的视频内存量，一次在屏幕上显示的多边形面数量，在内存中加载的图形数量，使用的图形精灵数量和时间一秒钟内全屏帧的渲染。

在主屏幕的左下角，有一个用于切换虚拟摄像机模式的按钮（图45）。该按钮显示屏幕将切换至的目标（下一个）相机模式的编号。总共提供5种相机操作模式。

图45-用于在各种显示选项中切换虚拟摄像机模式的按钮

1号虚拟摄像机模式是可控制的。在这种情况下，照相机以球坐标系为中心围绕焦点移动（图46）。可以在模型空间的垂直前平面上移动相机的焦点。此外，相机可以将自己与对焦点保持一定距离，从而不受空间尺寸限制。

在1号模式下使用相机进行的主要操作是使用计算机鼠标进行的（触摸控制如下所述）。同时，伴随鼠标的移动按住鼠标左键将在空间的正面平面中移动相机的焦点。按住鼠标右键以及相关的鼠标移动会相对于对焦点旋转相机。摄像机的旋转角度（方位角和仰角）受模型空间的尺寸限制。通过向前和向后旋转滚轮来更改相机距离。

图46-1号模式下的摄像机控制图在1号

摄像机模式切换按钮（在1号模式下）的右侧，显示了用鼠标禁用摄像机控制的按钮（图47.a）。

图47-用于在各种显示选项中切换虚拟摄像机模式的按钮

当使用鼠标禁用摄像机控制时，在主屏幕底部显示一组开关按钮（图47.b），以在模式1下执行摄像机触摸控制。按钮1激活移动照相机焦点的操作，按钮2-相对于焦点旋转照相机的操作，按钮3-改变从照相机到焦点的距离的操作。这些操作本身是通过与触摸屏交互来执行的。

2-5号相机模式设计用于将相机定位在固定角度。模式2将摄像机定位在当前仪器的顶部上方（顶视图）。在此模式下，透视相机的畸变将被禁用（使用正交投影）。在3号模式下，相机以等轴测模式操作。模式4和5将相机固定在另外两个视角上。

关闭时会保存所有程序设置，包括摄像机位置。

该模拟器不模拟特定的CNC系统软件。机器的控制面板由条件显示器表示，在仿真过程中会在其上显示主要技术信息（图48）。显示屏的左上方显示了沿X和Z轴的刀具计算点的当前坐标，这些坐标是当前时间位于刀具路径上的可编程点的坐标。在初始状态下，这些值以毫米为单位表示。以编程方式更改测量系统时，坐标（以及进给值）以英寸为单位显示。单位显示在数字坐标本身的右侧。所有横向运动都针对工件的直径进行编程。因此，坐标轴X和Z具有不同的比例。

当前工艺参数在显示屏的左下方显示（黄色）：主轴速度S（rpm），进给率F（mm / min）和当前转塔位置编号T。

显示屏右下角有6个单元用于显示CNC系统的有效模态功能。在单元格中从左至右显示以下功能：主轴旋转方向M03 / M04，冷却液系统操作M07 – M09，当前工作坐标系G53 – G59，工作进给类型G98 / G99和插补类型G00 – G03。

图48-机器仿真模型的控制系统的显示外观

项目发展前景

提出的项目发展的近期前景包括许多任务。

任务1：在车削技术方面扩展软件产品的功能，包括：自动准备加工产品的计算和技术图，在过程模拟的所有阶段控制产品尺寸的系统，控制程序格式的兼容性以及对现有CAD / CAM软件包标准的支持。

任务2：实现用户对模拟机器进行配置的可能性，包括：选择机器主要组件的布局类型，选择和更改工艺设备和工具的类型，模拟为特定工艺操作设置机器的阶段。

任务3：在机床的数控方面扩展功能，包括：支持其他CNC系统，模拟特定CNC系统的控制面板界面，实现宏编程功能以及对工艺操作进行对话框编程。

任务4：考虑到材料的特性，建立车削过程的物理和数学模型，并在此基础上构建专家系统的组件，该专家系统以建议和纠正提示的形式与用户进行对话。

任务5：修改零件的成型算法，从而可以使用适当的驱动工具模拟铣削操作。

除了列出的主要任务，有必要在软件产品的常规功能中引入许多优化。

结论与结论

迄今为止，该项目取得的成果完全符合工作开始时设定的目标。该软件产品已经在包括Maikop州立技术大学，ANO“ UTsDPO CityMasterov-NN”和昆士兰中央大学（澳大利亚CQUniversity）在内的多个教育组织的基础上进行了教育过程测试。该应用程序的移动版本正在通过GooglePlay和AppStore平台在私人用户中进行测试。在执行上述有前途的任务方面扩展功能将改善软件产品的性能指标并总体上提高其竞争力。

书目清单

1.GökçeHarun-基于对象建模的3D CNC车床仿真软件多边形//理工学院学报，2016； 19（2）：155-161。

2. OkanTopçu，Ersan Aslan-使用Java 3D API的基于车床的网络模拟//第二届科学与工程计算国际研讨会。 2011.

3. Abramova O. F.-去除在图像空间中工作的不可见线条和表面的算法的比较分析。新南威尔士州阿布拉莫娃Nikonova // NovaInfo。技术科学。 2015.第38-1号。

4. David Douglas，Thomas Peucker-减少代表数字化线或其漫画所需的点数的算法//加拿大制图师10（2），112-122（1973）。

5. John Hershberger，Jack Snoeyink-加快Douglas-Peucker线简化算法//数据处理Proc第5期，134-143页（1992）。

6. Ahmet Gencoglu-基于物理的车削过程仿真/部分满足应用科学硕士学位要求的论文//不列颠哥伦比亚大学（温哥华）。2011年8月。122页。

CNC车床切削加工材料过程的仿真模型

介绍