基于DBF實現刀具路徑自動優化的數控系統及控制方法技術方案

本發明專利技術涉及一種基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統及控制方法，屬于數控系統控制技術領域。其系統包括文件信息讀取模塊、圖元信息分析模塊和NC代碼生成模塊。該方法中，文件信息讀取模塊讀取DBF圖形文件后；圖元信息分析模塊根據預設的圖元對DBF圖形文件中的圖形進行劃分；最后由NC代碼生成模塊根據經過劃分的圖形生成NC代碼。利用本發明專利技術的系統和方法能夠從CAD圖形中提取圖形信息并將其轉換為坐標點數據，結合數控加工工藝知識將數據轉換為機床能夠識別的NC代碼，生成數控加工程序，并實現數控系統加工控制，且本發明專利技術的基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統及控制方法，其實現方式簡便，實現成本低廉，應用范圍也較為廣泛。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及數控系統
，特別涉及數控機床自動加工控制方法
，具體是指一種基于DBF實現刀具路徑自動優化的數控系統及控制方法。
技術介紹
圖形化數控編程是數控程序編制的發展方向，對于幾何形狀不太復雜的簡單零件，計算簡單，加工程序不多，采用手工編程較容易實現，但對于形狀復雜或程序量很大的零件，手工編程難于勝任。語言自動編程與手工編程相比，提高編程效率數倍乃至數十倍，但它必須對要加工的每一個幾何體作精確的描述和定義，而某些復雜的幾何圖形幾乎難以用語言來精確描述，在三維加工領域更是這樣。特別是當今CAD技術的蓬勃發展更襯托出這種編程方法的不適應性。目前有一些實現圖形化數控編程的軟件，但是其所用的CAD繪圖軟件大都難以掌握，而且通過對一些車床最終產品的研究，可以發現最終的加工圖形種類其實并不多，完全不需要使用復雜的CAD繪圖軟件。而繪制DBF圖形的軟件由于其形狀不多，且操作較于其他軟件容易上手。DBF圖形文件，是一種計算機可讀的數據庫文件格式。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種根據DBF文件數據格式和應用特點，從CAD圖形中提取圖形信息并將其轉換為坐標點數據，并結合數控加工工藝知識將數據轉換為機床能夠識別的NC代碼，生成數控加工程序，最終實現數控系統加工控制，且實現方式簡便，實現成本低廉，應用范圍也較為廣泛的基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統及控制方法。為了實現上述的目的，本專利技術的基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統具有如下構成:該系統包括:文件信息讀取模塊、圖元信息分析模塊和NC代碼生成模塊。其中，文件信息讀取模塊用以讀取DBF圖形文件；圖元信息分析模塊用以根據預設的圖元對所述的DBF圖形文件中的圖形進行劃分；NC代碼生成模塊用以根據經過劃分的圖形生成NC代碼。該基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統中，所述的圖元信息分析模塊包括:直線圖元單元、橢圓圖元單元和樣條曲線單元。其中，直線圖元單元，用以對DBF圖形文件中的圖形進行劃分歸納并存儲直線圖元信息；橢圓圖元單元，用以對DBF圖形文件中的圖形進行劃分歸納并存儲橢圓圖元信息；樣條曲線單元，用以將所述的直線圖元信息和橢圓圖元信息經過小線段曲線擬合，并存儲所生成的圖形。 。該基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統中，所述的樣條曲線單元包括:用以存儲所述的DBF圖形文件中的圖形的頂點信息的第一頂點容器。該基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統中，所述的圖元信息分析模塊還包括:用以存儲根據所述的DBF圖形文件中的圖形選定的圖元信息的多個對象數組單元。該基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統中，所述的NC代碼生成模塊還包括:用以存儲所述的第一頂點容器存儲的DBF圖形文件中的圖形的頂點信息的第二頂點容器。本專利技術還提供一種基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法，該方法包括以下步驟:(I)文件信息讀取模塊讀取DBF圖形文件；(2)圖元信息分析模塊根據預設的圖元對所述的DBF圖形文件中的圖形進行劃分；(3) NC代碼生成模塊根據經過劃分的圖形生成NC代碼。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中，所述的圖元信息分析模塊包括:直線圖元單元、橢圓圖元單元和樣條曲線單元；所述的步驟(2)具體包括以下步驟:(21)讀取所述的DBF圖形文件中的圖形信息；(22)將所述的圖形信息分為直線圖元和橢圓圖元；(23)將所述的直線圖元和橢圓圖元分別與所述的直線圖元單元和橢圓圖元單元內的直線圖元信息和橢圓圖元信息比對，確定圖元頂點；(24)將確定了頂點的圖元擬合曲線之后生成的圖形存入所述的樣條曲線單元。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中的將圖形信息分為直線圖元和橢圓圖元，包括以下步驟:(221)判斷圖形信息的類型；(222)如果圖形為直線類型，則取到該圖形的兩個端點，并生成相應的直線圖元；(223)如果圖形為圓弧類型，則進行圓弧取點處理，并將取到的點連接成為多邊形去近似地表示該圖形，據此生成相應的橢圓圖元。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中的進行圓弧取點處理，包括以下步驟:(2231)根據系統預設的條件劃分該圓弧所對應的圓心角；(2232)計算并得到用于劃分該圓弧的各個點的坐標信息，從而作為所取到的點。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中的劃分該圓弧所對應的圓心角，可以具體為:根據系統預設的劃分次數來平均劃分圓弧所對應的圓心角。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中的劃分該圓弧所對應的圓心角，也可以包括以下步驟:(22311)根據系統預設的最大拱高值h，利用以下公式得到所劃分的圓心角的角度值:角度值=arccos(Cr — h) +r)；其中，arccos為反余弦函數，r為圓弧的半徑；(22312)根據所得到的角度值來劃分圓弧所對應的圓心角。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中的計算并得到用于劃分該圓弧的點的坐標信息，包括以下步驟:(22321)根據劃分該圓弧的劃分點相對于劃分起始點的旋轉角度，得到相應的旋轉矩陣；(22322)將劃分起始點的坐標值與所得到的旋轉矩陣相乘，得到該劃分點的坐標值。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中，所述的樣條曲線單元包括第一頂點容器；所述的將確定了頂點的圖元擬合曲線之后生成的圖形存入所述的樣條曲線單元，具體為:將所述的圖元的頂點存入所述的第一頂點容器。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中，所述的圖元信息分析模塊還包括多個對象數組單元，所述的將直線圖元和橢圓圖元分別與所述的直線圖元單元和橢圓圖元單元內的直線圖元信息和橢圓圖元信息比對，確定圖元頂點，具體為:將直線圖元和橢圓圖元分別與所述的直線圖元單元和橢圓圖元單元內的直線圖元信息和橢圓圖元信息比對選定圖元信息，并將選定的圖元信息存入所述的對象數組單元。該基于DBF圖形文件實現數控系統中刀具路徑自動優化的控制方法中，所述的NC代碼生成模塊還包括第二頂點容器，所述的NC代碼生成模塊根據經過劃分的圖形生成NC代碼，具體為:所述的NC代碼生成模塊將對應生成的第一頂點容器放入到所述的第二頂點容器中，并使用該第二頂點容器中的信息調用樣條曲線類里面實現的服務于該容器的對應接口，從而生成與加工要求對應的刀路。采用了該專利技術的基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統及控制方法，其系統包括文件信息讀取模塊、圖元信息分析模塊和NC代碼生成模塊。該方法中，文件信息讀取模塊讀取DBF圖形文件后；圖元信息分析模塊根據預設的圖元對DBF圖形文件中的圖形進行劃分；最后由NC代碼生成模塊根據經過劃分的圖形生成NC代碼。從而利用本專利技術的系統和方法，能夠根據DBF文件數據格式和應用特點，從CAD圖形中提取圖形信息并將其轉換為坐標點數據，結合數控加工工藝知識將數據轉換為機床能夠識別的NC代碼，生成數控加工程序，并最終實現數控系統加工控制，且本專利技術的基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統及控制方法，其實現方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于DBF圖形文件實現刀具路徑自動優化的數控系統，其特征在于，所述的系統包括：文件信息讀取模塊，用以讀取DBF圖形文件；圖元信息分析模塊，用以根據預設的圖元對所述的DBF圖形文件中的圖形進行劃分；NC代碼生成模塊，用以根據經過劃分的圖形生成NC代碼。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張思程，陳文君，陳豫，湯同奎，鄭之開，
申請(專利權)人：上海維宏電子科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：