我国在CAD／CAM技术方面起步较晚，CAD／CAM系统多数是从国外引进的，包括系统硬件 、软件及应用软件，且往往不配套，在应用时，必须对不同进日设备间或软件间的通讯接口进行二 次开发，才能使其充分发挥应有的效用。本文所介绍的内容就是根据工厂实际情况所做工作的总结 。一、CAD／CAM系统组成方案系统应用软件为美国SDRC公司的I—DEAS软件，该软 件有一图形数控（GraPhicNumericalControl）编程模块，该模块可以应 用在I－DEASPartDesign模块中生成的零件几何形体来编制用于数控机床的零件程 序。系统硬件组成如图1所示。要实现CAM，必须把数控加工程序由工作站传输到机床上，本文 采用最优的串行通讯来实现加工程序的传输。二、接口设计最简便的接口是在工作站与数控机床之 间用一条通讯电缆相连，由工作站直接向数控机床发送加工程序，但这样做有一定的距离限制，而 现场的实际情况是机床分布较分散，距离较远，电缆通讯很困难，故采用笔记本式微机作为中继传 输器。先从工作站把加工程序传送到微机，存储于磁盘上，待使用时，再发送到数控机床上。因为 笔记本式微机携带方便，可以随意拿到任何地方工作，这样不仅解决了长线传输的问题，降低了系 统安装费用，也使工作站与NC机床之间的通讯更加灵活。1．硬件接口设计RS－232C是数 据终站设备与数据通讯设备进行Th进制数据交换的接日。其接口引脚标准定义如表1所示。微机 上的RS—232线路定义如表2。FANUC系列对RS一232接口信号名定义如下：SI＞ 发送数据输出RD接收数据输入RS发送请求输出CS允许发送输入ER设备操作准备就绪输出D R数据设备就绪输入CD信号质量检测输入SG信号地FG外壳地（保护地）其中，如果CS不用 ，可将RS与CS短接；如果DR不用，可将ER与DR短接；如果CD不用，可将ER与CD短 接。根据微机和工作站以及FANUC系列数控系统分别对RS—232接口的引脚定义，确定其 传输线路的连始加阿9所于图2RS一232接口通信线路连接图从图2可以看到，两方对允许发 送、数据设备就绪和信号质量检测等3个信号都没有使用，而是将其分别与请求发送和设备操作准 备就绪信号短接，这是用简单手段实现串行通讯的线路连接方法，当要其发送数据时，它的允许发 送早已经被其请求发送信号置为有效，它的数据设备就绪信号和质量检测信号也被其设备操作准备 就绪信号置为有效，从而它认为接收方已经准备好接收，这样就保证其能够按照使用者的要求在任 何时候发送数据。笔记本式微机使用的是9针连接器，其没有外壳地的引脚，在设计连线时，就省 略了这条线的连接。2．通讯服务软件的设计在该CAD／CAM系统中，要实现加工程序由工作 站传输到数控机床，通讯服务软件应包括工作站向微机发送软件；微机接收和发送软件；
数控机床 接收软件三部分。l）工作站与微机间通讯的实现UNIX操作系统和DOS操作系统对串行口的 管理方式不同。在UNIX系统下，所有的设备都是以文件的形式管理，对串行口，操作系统将其 当作一个文件，通过对文件的读写操作来实现对串行口的读写操作。在DOS系统下，将每一个外 设分别配以地置，通过对地址的读和写操作来实现对设备的读写操作、串口作为一个外设，DOS 为它提供了14H号调用，它有初始化率口、对串口写、对串口读和查串日状态4个子功能，通过 对这些功能的调用来实现用户所需的操作。文件传输过程为：工作站使用＊＊T命令顺序地将文件 的内容读出，并连续地向串口缓冲区发送，那么微机就要顺序地接收，存入缓冲区，由于发送的文 件理论上要求无限长，而DOS管理的内存数据区的尺寸是有限的，不可能将所有发送的文件一次 全部接收到缓冲区内，必须在接收到一定量的字节后写盘，同时尽可能地提高写盘速度，为此采用 了在扩充内存中虚拟硬盘的技术，使对磁盘的读写时间变成为对内存的读写时间，同时选定了以一 个块的尺寸作为缓冲区的尺寸（512），使写入速度达到最快，这样文件传输的实现顺序为：工 作站顺序地发送数据、微机顺序地接收、数据放入缓冲区，当接收到满512B的数据后，就写一 次虚盘，同时清除缓冲区，继续接收下一字节的数据。2）微机与数控机床间通讯的实现FANU C数控系统提供了对串口的发送和接收软件，不能重新开发，所以只能对其加以利用。由于数控系 统有读取光电阅读机和穿孔机的功能，故采用微机替代阅读机和穿孔机，模拟它们的动作，来实现 程序的传输。通过以上接口的设计，使企业在条件本完善的情况下，成功地应用了I一DEAS软 件完成CAM。GNC加工中通讯接口的设计@董丽华$哈尔滨理工大学!150080@郑敏利 $哈尔滨理工大学!150080@王家欣$哈尔滨理工大学!150080@李振加$哈尔滨理工大学!150080<1>朱留存:利用微机控制数控铣床及通讯的方法《机械与电子》1993.5
<2><美>Joe Campbell著:串行通讯编程指南,北京科海培训中心. 1988
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