应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，包括以下步骤：将CAD文件导入激光数控系统，根据文件格式转换为图元数据，选择需要加工的图元数据；判断选择的图元数据是否存在至少一个封闭外框图元，且内部存在至少两个圆孔图元，如果是，则继续步骤；否则，排序失败；对图元数据的加工角度和加工路径趋势方向进行策略排序；根据排序结果将图元数据依次转化为G代码加工文件，导入G代码加工文件并进行加工。采用了本发明专利技术的应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，能够按照圆孔中从下往上或从左到右的规律，使得切割顺序连成一条直线，使得前后相连的圆孔能够平行过渡，不仅提高切割效率，还可提高加工效果。

The processing method of figure cutting sequence applied to laser cutting NC machining

【技术实现步骤摘要】
应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法
本专利技术涉及平面切割数控加工领域，尤其涉及激光切割数控排序领域，具体是指一种应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法。
技术介绍
市面现有的数控激光切割方式较多，但切割顺序基本都较为死板且不适用于平面激光切割。平面切割的CAD特征如下：存在一个外框，外框内部存在较多圆孔，要求切割完圆孔后再切割外框，因此内部圆孔的切割顺序的排布就极为重要，好的切割策略可以大大提高加工效率，节约成本以及提高加工效果。市面上的切割方式基本上分为以下几种：1.X轴与Y轴切割，将图元按照X或者Y坐标排序，该种策略简单明了，但无法识别内部圆孔排布特征，死板的排布策略会使得切割时抬刀频繁，效率降低；2.从外向内，沿着字外边框开始，一层一层向内进行切割，该策略考虑了圆孔排布特征，但也并非最完美的排序策略，外框的形状特征并不一定适用于圆孔的排布，无法使得多个圆孔之间的过渡路径趋于平行，提高效率与效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足效率高、效果好、操作灵活的应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法。为了实现上述目的，本专利技术的应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法如下：该应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)将CAD文件导入激光数控系统，根据文件格式转换为图元数据，选择需要加工的图元数据；(2)判断所述的所选图元数据是否存在至少一个封闭外框图元，且内部存在至少两个圆孔图元，如果是，则继续步骤(3)；否则，排序失败，退出步骤；(3)对图元数据的加工角度和加工路径趋势方向进行策略排序；(4)根据排序结果将图元数据依次转化为G代码加工文件，导入G代码加工文件并进行加工。较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：(3.1)根据图元数据的圆孔的圆心根据数据结构排列，选择起始圆孔；(3.2)根据圆孔间距离筛选起始圆孔附近的数个圆孔，计算附近的数个圆孔的圆心与起始圆孔的圆心间的向量角度；(3.3)根据向量角度优选选择与所选圆孔圆心的角度趋于平行的圆孔；(3.4)将该圆孔标记为当前排序圆孔，记录排序圆孔相比起始圆孔的趋势方向，将该趋势方向标记为当前排序趋势；(3.5)根据圆孔间距离筛选当前排序圆孔附近的数个圆孔，计算附近的数个圆孔的圆心与当前排序圆孔的圆心间的向量角度；(3.6)判断附近的数个圆孔的圆心与当前排序圆孔的圆心间的向量角度是否大于预设角度，如果是，则继续步骤(3.7)；否则，继续步骤(3.3)；(3.7)判断附近的数个圆孔与当前排序圆孔的间距是否相同，如果是，继续步骤(3.8)；否则，选择与当前排序圆孔距离最近的圆孔，继续步骤(3.4)；(3.8)计算附近的数个圆孔相比当前排序圆孔的趋势方向，选择具有的趋势方向与当前排序趋势相同的圆孔，继续步骤(3.4)。较佳地，所述的步骤(3)中的加工路径趋势方向为由下至上或由左至右。较佳地，所述的步骤(3.1)中的数据结构为四叉树。采用了本专利技术的应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，克服了传统的圆孔排序算法过于单一且死板的缺陷，能够巧妙按照圆孔中从下往上或从左到右的规律，使得切割顺序连成一条直线，使得前后相连的圆孔能够平行过渡，不仅提高切割效率，还可提高加工效果，避免了激光切割头做过多的多余操作，如为了移动到公切线而绕着圆孔多加工一圈等繁琐的动作。附图说明图1为本专利技术的应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法的流程图。图2为本专利技术的应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法的排序策略的实施例的示意图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。本专利技术的该应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，其中包括以下步骤：(1)将CAD文件导入激光数控系统，根据文件格式转换为图元数据，选择需要加工的图元数据；(2)判断所述的所选图元数据是否存在至少一个封闭外框图元，且内部存在至少两个圆孔图元，如果是，则继续步骤(3)；否则，排序失败，退出步骤；(3)对图元数据的加工角度和加工路径趋势方向进行策略排序；(3.1)根据图元数据的圆孔的圆心根据数据结构排列，选择起始圆孔；(3.2)根据圆孔间距离筛选起始圆孔附近的数个圆孔，计算附近的数个圆孔的圆心与起始圆孔的圆心间的向量角度；(3.3)根据向量角度优选选择与所选圆孔圆心的角度趋于平行的圆孔；(3.4)将该圆孔标记为当前排序圆孔，记录排序圆孔相比起始圆孔的趋势方向，将该趋势方向标记为当前排序趋势；(3.5)根据圆孔间距离筛选当前排序圆孔附近的数个圆孔，计算附近的数个圆孔的圆心与当前排序圆孔的圆心间的向量角度；(3.6)判断附近的数个圆孔的圆心与当前排序圆孔的圆心间的向量角度是否大于预设角度，如果是，则继续步骤(3.7)；否则，继续步骤(3.3)；(3.7)判断附近的数个圆孔与当前排序圆孔的间距是否相同，如果是，继续步骤(3.8)；否则，选择与当前排序圆孔距离最近的圆孔，继续步骤(3.4)；(3.8)计算附近的数个圆孔相比当前排序圆孔的趋势方向，选择具有的趋势方向与当前排序趋势相同的圆孔，继续步骤(3.4)；(4)根据排序结果将图元数据依次转化为G代码加工文件，导入G代码加工文件并进行加工。作为本专利技术的优选实施方式，所述的步骤(3)中的加工路径趋势方向为由下至上或由左至右。作为本专利技术的优选实施方式，所述的步骤(3.1)中的数据结构为四叉树。本专利技术的具体实施方式中，图形内圆孔填充是一个应用较为广泛的功能需求，实际应用意义在于平面切割行业，用户需要在切割好的图形中均匀地放入圆孔，因此图形内圆孔的加工顺序是一个较为广泛的问题，该算法集合图元外框特征以及内部圆孔排布特征，能寻找出一条最优的加工路径，使得加工之时切割极为有序且由于有序性的提高，使得各组圆孔与圆孔之间的过渡能够组成一条近似平行的路径，这为寻求图形内框架内的圆孔提高加工效率以及增强加工效果做出了积极贡献。本专利技术的基本操作步骤如下：1、产生相关CAD文件，如DXF，DWG等通用或特殊CAD软件文件。2、将文件导入激光数控系统，根据相应文件格式，统一转换为软件中特有数据格式，如：圆，椭圆，矩形，多义线等等，称其为图元数据。3、用户选中系统中所显示的图元数据，对其进行扫描切割，并选中文中所述该类加工顺序以及方式。扫描切割：数控系统在进行平面切割之时，每加工切割完一个图元数据后，切割头会抬起，然后空移到下一个图元所在处，再下降切割头进行下一次切割，而扫描切割则是将一部分具有某种特征的图元数据合为一组，这一组数据在经过图元数据的计算以及规划排序后，整组数据的切割激光头都不会抬起，而是一直保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：/n(1)将CAD文件导入激光数控系统，根据文件格式转换为图元数据，选择需要加工的图元数据；/n(2)判断所述的所选图元数据是否存在至少一个封闭外框图元，且内部存在至少两个圆孔图元，如果是，则继续步骤(3)；否则，排序失败，退出步骤；/n(3)对图元数据的加工角度和加工路径趋势方向进行策略排序；/n(4)根据排序结果将图元数据依次转化为G代码加工文件，导入G代码加工文件并进行加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)将CAD文件导入激光数控系统，根据文件格式转换为图元数据，选择需要加工的图元数据；
(2)判断所述的所选图元数据是否存在至少一个封闭外框图元，且内部存在至少两个圆孔图元，如果是，则继续步骤(3)；否则，排序失败，退出步骤；
(3)对图元数据的加工角度和加工路径趋势方向进行策略排序；
(4)根据排序结果将图元数据依次转化为G代码加工文件，导入G代码加工文件并进行加工。


2.根据权利要求1所述的应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)根据图元数据的圆孔的圆心根据数据结构排列，选择起始圆孔；
(3.2)根据圆孔间距离筛选起始圆孔附近的数个圆孔，计算附近的数个圆孔的圆心与起始圆孔的圆心间的向量角度；
(3.3)根据向量角度优选选择与所选圆孔圆心的角度趋于平行的圆孔；
(3.4)将该圆孔标记为当前排序圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈银朋，张艳丽，朱高磊，殷和义，
申请(专利权)人：上海维宏电子科技股份有限公司，上海维宏智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31