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摘 要：以三轴运动器作为平台，用LabVIEW将数控系统中的代码提取并进行分析，确定了插补的方式并选择了相应的函数类型，最终发送指令至控制卡。
关键词：三轴运动平台；LabVIEW；开放式数控系统
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2015）15-0189-02
0 引言
开放式数控系统它具备高开放性、低成本、易升级扩展以及可以引入最新的计算机软硬件技术等优点。由于底层运动控制卡并不能识别G代码，所以需要用LabVIEW程序进行解析，而其中选择插补的方式又分为三种，本文重点对其中的两种进行讨论及总结，具体阐述了两种插补的算法，比较得其优劣。
1 开放式数控系统的硬件结构
1.1 三轴运动平台
三轴运动平台分主要由运动轴、伺服电机、限位开关、电器柜和工作平台组成，如图1所示。
1.2 运动控制卡
运动控制卡是三轴运动平台实现速度和位置控制的关键硬件，由三轴运动平台可知，该平台采用3个伺服电机来控制三轴运动，因此运动控制卡应选用三轴以上的。运动控制卡实物图如图2所示。
2 G代码的提取与解析
2.1 程序流程图
本程序的设计理念，首先打开文本对参数进行逐行读取，之后进行线段类型的判断，将读取的轨迹参数分为直线控制及圆弧控制，最后发送至运动控制卡。程序流程图如图3所示。
2.2 LabVIEW程序图
如图4所示，先将硬盘中预先写好的文本打开读取文本中的参数，进入for循环结构提取文本中的代码，直至文本中的代码提取完毕。提取代码时用到“匹配模式”，图中用到了6个相应函数，提取到的代码分别放入四个数组中，分别是原文本文件，G与X之间，X与Y之间，Y之后，和R数组。
在后台中完成了G代码的提取，在LabVIEW的前显示面板如图5所示。
这样就完成了G代码的提取。
3 解析结果转换成运动控制器代码
如图6所示，将解析到的x，y数组通过“连接字符串”整合至运动控制卡中，并通过“比较函数”判断所进行插补的种类，输入运动控制卡进行相应插补。
关于数值插补的算法，有两种方法。
3.1 逐步比较插补法
（1）逐步比较法直线插补。
以第一象限为例，设直线的起点坐标为原点，终点坐标为A（Xe，Ye），插补点坐标为Pi（Xi，Yi），图7所示。
3.3 两种方法的选择
（1）逐步比较法是通过微小的折线来逼近所需的轨迹线，优点是算法简单，易于实现。
（2）时间分割法是通过直线来逼近曲线得到所求轨迹。相比于逐步比较法，此方法拟合直线没有误差，并可达到较快的运行速度。
综上，时间分割法在轨迹精确性和运行速度上远高于逐步比较法，因此采用时间分割法。
4 结束语
本文主要介绍了在开放式数控系统在提取G代码后的两种插补方法，利用LabVIEW作为编程工具，实现G代码解析，从而告知运动控制器现在要执行的运动方式及其参数。
参考文献
[1]王明红.数控技术[M].北京：清华大学出版社，2009.
[2]郑堤.数控机床与编程[M].北京：机械工业出版社，2005.
[3]覃华强.NC嵌入PC型开放式数控系统的研究和应用[J].机床电器，2007，（5）：8-11.
[4]赵春红.基于PC的开放式数控系统研究[J].机械科学与技术，2005，24（9）：108-113.
[5]陈婵娟.开放式数控系统软件译码模块的研究及实际开发[J].机床与液压，2010，38（1）：47-50.
[6]尹家凡.基于PC的开放式数控系统的研究[J].机床与液压，2003，（2）：88-89.
[7]周虹.开放式数控系统译码软件的设计[J].现代制造工程，2006，（9）：52-55.
[8]曹遂军.国内外开放式数控系统的研究与现状[J].机电工程技术，2003，32（5）：20-22.
关键词：三轴运动平台；LabVIEW；开放式数控系统
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2015）15-0189-02
0 引言
开放式数控系统它具备高开放性、低成本、易升级扩展以及可以引入最新的计算机软硬件技术等优点。由于底层运动控制卡并不能识别G代码，所以需要用LabVIEW程序进行解析，而其中选择插补的方式又分为三种，本文重点对其中的两种进行讨论及总结，具体阐述了两种插补的算法，比较得其优劣。
1 开放式数控系统的硬件结构
1.1 三轴运动平台
三轴运动平台分主要由运动轴、伺服电机、限位开关、电器柜和工作平台组成，如图1所示。
1.2 运动控制卡
运动控制卡是三轴运动平台实现速度和位置控制的关键硬件，由三轴运动平台可知，该平台采用3个伺服电机来控制三轴运动，因此运动控制卡应选用三轴以上的。运动控制卡实物图如图2所示。
2 G代码的提取与解析
2.1 程序流程图
本程序的设计理念，首先打开文本对参数进行逐行读取，之后进行线段类型的判断，将读取的轨迹参数分为直线控制及圆弧控制，最后发送至运动控制卡。程序流程图如图3所示。
2.2 LabVIEW程序图
如图4所示，先将硬盘中预先写好的文本打开读取文本中的参数，进入for循环结构提取文本中的代码，直至文本中的代码提取完毕。提取代码时用到“匹配模式”，图中用到了6个相应函数，提取到的代码分别放入四个数组中，分别是原文本文件，G与X之间，X与Y之间，Y之后，和R数组。
在后台中完成了G代码的提取，在LabVIEW的前显示面板如图5所示。
这样就完成了G代码的提取。
3 解析结果转换成运动控制器代码
如图6所示，将解析到的x，y数组通过“连接字符串”整合至运动控制卡中，并通过“比较函数”判断所进行插补的种类，输入运动控制卡进行相应插补。
关于数值插补的算法，有两种方法。
3.1 逐步比较插补法
（1）逐步比较法直线插补。
以第一象限为例，设直线的起点坐标为原点，终点坐标为A（Xe，Ye），插补点坐标为Pi（Xi，Yi），图7所示。
3.3 两种方法的选择
（1）逐步比较法是通过微小的折线来逼近所需的轨迹线，优点是算法简单，易于实现。
（2）时间分割法是通过直线来逼近曲线得到所求轨迹。相比于逐步比较法，此方法拟合直线没有误差，并可达到较快的运行速度。
综上，时间分割法在轨迹精确性和运行速度上远高于逐步比较法，因此采用时间分割法。
4 结束语
本文主要介绍了在开放式数控系统在提取G代码后的两种插补方法，利用LabVIEW作为编程工具，实现G代码解析，从而告知运动控制器现在要执行的运动方式及其参数。
参考文献
[1]王明红.数控技术[M].北京：清华大学出版社，2009.
[2]郑堤.数控机床与编程[M].北京：机械工业出版社，2005.
[3]覃华强.NC嵌入PC型开放式数控系统的研究和应用[J].机床电器，2007，（5）：8-11.
[4]赵春红.基于PC的开放式数控系统研究[J].机械科学与技术，2005，24（9）：108-113.
[5]陈婵娟.开放式数控系统软件译码模块的研究及实际开发[J].机床与液压，2010，38（1）：47-50.
[6]尹家凡.基于PC的开放式数控系统的研究[J].机床与液压，2003，（2）：88-89.
[7]周虹.开放式数控系统译码软件的设计[J].现代制造工程，2006，（9）：52-55.
[8]曹遂军.国内外开放式数控系统的研究与现状[J].机电工程技术，2003，32（5）：20-22.