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基于DXF文件的电火花数控线切割机的自动编程

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-07-19 08:10:40 来源: 作者:用户60961    浏览次数:1    
摘要

基于文件的电火花数控线切割机的自动编程穆乃旺,赵永东,单忠臣(哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001)摘要:在分析DXF图形交换文件结构的基础上,介绍了从DXF文件中提取图形信息并自动转换成3B代码线切割程序的方法,以及利用该方法设计的软件。0引言随着现代经济的不断发展, CAD/ CAM一体化技术在企业中的地位越来越重要,而CAD/ CAM集成的一个重要环节就是如何将CAD中的几何图...

基于文件的电火花数控线切割机的自动编程穆乃旺,赵永东,单忠臣(哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001)摘要:在分析DXF图形交换文件结构的基础上,介绍了从DXF文件中提取图形信息并自动转换成3B代码线切割程序的方法,以及利用该方法设计的软件。

0引言随着现代经济的不断发展, CAD/ CAM一体化技术在企业中的地位越来越重要,而CAD/ CAM集成的一个重要环节就是如何将CAD中的几何图形信息提取出来进而转化成CAM信息。

的工业标准之一,用AutoCAD绘图软件绘制的二维图形的几何信息都可以在其对应的DXF文件中找到。文本将介绍如何从DXF文件中读取图形信息,进而利用这些信息进行电火花数控线切割机的3B代码自动编程。

1 DXF图形交换文件的内容分析为了从DXF文件中提取有用的图形信息,有必要首先对DXF的文件结构进行剖析。DXF文件由顺序出现的6大段组成,分别是标题段、类段、表段、块段、实体段、对象段。

这几段中,标题段( HEADER Section)包含了几何图形的常量信息,以及AutoCAD数据库版本号和大量的系统变量信息类段( CLASSES Sec tion)主要包含了应用类的信息,这些类的实例出现在块、实体以及对象数据库中尺寸类型表、层表、线型表、文本风格表、用户坐标系表、视图表和视窗配置表块段( BLOCKS Section)记录了图形中块的定义信息及块中的实体信息实体段( EN T IT ES Section)主要记录了图形中几何实体的几何图形信息对象段( OBJECTS Section)主要记录了图形中非几何实体的信息。

DXF文件的信息丰富, 6大段中与几何图形有关的几何信息均包含在实体段中(图形中若含有块,将块打散后,块包含的图形信息也将出现在实体段中)。实体段中的实体有:点、直线、圆、圆弧、折线、线、B样条曲线、文本、形等,但在实际描述线切割机的加工轨迹时,一般只用到直线和圆弧,因此以下的提取数据例子中只提到了直线和圆弧,对于其他实体类型,方法是相同的。一个DXF文件的实体段由若干个组构成,每个组占两行,**行为组的代码,第二行为组值。组码为整型的代码,组值为具体的数值和代码,两者结合起一体化。

应用科技来,表示一个数据的含义和它的值。不同实体在DXF文件中记录的要素不同,例如一条直线的几何信息是直线的起点坐标和终点坐标圆弧的几何信息是圆弧的圆心坐标、半径、起始角和终止角。

2 DXF文件几何信息的提取和处理2 1 DXF文件信息提取中的核心问题DXF文件实体段中的实体信息可以通过编制程序对其进行检索而得到,在提取几何图形信息并转换成线切割程序的过程中,下述的几个核心问题需要解决。

1) DXF文件中存有大量的信息,有用的信息主要在实体段部分,而实体段部分也并不是每条信息都有用,因此要对有用的信息进行筛选。

2)在DXF文件中实体几何信息出现的先后顺序是按实体几何信息输入(绘制)时的先后次序而定的,这一顺序与实际加工的路线不一定相符,因此必须对实体按照加工顺序进行重新排序。

3) DXF文件中并没有指定加工的起始段和起始点,而在实际加工中按加工工艺的要求这是必须确定的。解决方法是,在**个实体段的两端依次绘制2个辅助点,**点为加工起始点,两点确定的实体段为起始段,如图1所示。若绘制顺序为先P后P 2,则加工方向为逆时针方向,加为加工起点若绘制顺序为先P后P 1,则加工方向为逆时针方向,加工为加工起点。

2 2 DXF文件有用信息的提取和排序1)提取实体几何信息进行3B代码编程时需要的几何信息有:如果是直线段,需已知起点、终点坐标如果是圆弧,需知圆心、起点、终点坐标及圆弧顺逆方向。从DXF文件中提取几何信息时,直线的两点坐标可直接得到,而圆弧在DXF文件中是没有端点信息的,得到的是起始角和终止角信息且圆弧始终是以逆时针方向计算的,因此需进行换算而得到终点坐标。提取并换算实体几何信息的程序框图如txt文件,该文件仅包含了可供数控编程的几何信息,注意一点, entity. txt中必有两点且其先后决定加工方向,文件格式如下( N 1, N 2, N 3是该实体的序号,表示该实体的同类实体中的输入顺LINE起点坐标终点坐标N 2 ARC起点坐标终点坐标圆心坐标半径顺逆方向(此处为逆)2)对几何实体进行排序得到实际加工顺序在entity. txt文件中的几何实体的顺序是以DXF文件中的先后顺序出现的,这不一定是实际的加工顺序,在一般情况下要对其进行重新排序。

采用的方法是首先根据两辅助点的位置找到与其对应的实体,然后再根据这一实体的另一端点找到与之相连接的下一实体,以此类推。实现排序的程序框图如图3所示。

框图中的N表示实体总数, N L[ i]为1时表示第i条直线已排序,为0时表示尚未排序N Arc[ j ]为1时表示第j条圆弧已排序,为0时表示尚未排序。注意的一点是当圆弧的起点坐标、终点坐标互换时,圆弧的顺逆方向要改变。经过排序后的实体(不含辅助点)存入文件PX. txt中,格式如下( E是文件结束的标志) :LINE起点坐标终点坐标ARC起点坐标终点坐标圆心坐标半径旋转方向(顺、逆时针)3数控切割程序的编制根据3B代码程序编制规则的要求,对要加应用科技工的实体几何信息进行后置处理,可自动编制出数控线切割程序,实现自动编程的程序框图如图4所示。

下面是针对图5的DXF文件应用上述程序生成的DK7725 g电火花数控线切割机床的3B代码程序。

4结束语综上所述,可以看出通过提取DXF文件中的图形信息,利用该软件程序可以方便,自动地得到3B代码的电火花数控线切割机的数控程序。该程序软件是VC 6 0环境下生成的,它由信息提取模块、排序和转换模块、自动编程模块所组成。此软件具有良好的人机交互界面,操作简便,具有良好的应用价值。

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