数控机床的数据分区方法技术

本发明专利技术公开了一种数控机床的数据分区方法：由文件读写模块、格式处理模块、参数设置模块、分区处理模块和图像及状态输出模块等组成，各模块之间相对独立且紧密相关，协调工作，统一组成一个完整的分区方法；在保证加工效率、加工精度和加工可靠性的前提下，实现区域各方向大小及位置的快速自由划分和定位，实现区域隔离及重叠功能。

Data partitioning method for numerically controlled machine tools

The invention discloses a data partitioning method for CNC machine tools: from the document reader module, format conversion module, parameter setting module, processing module and image partition and output modules. The modules are independent and closely related coordination work, a complete partitioning method under the premise of ensuring group; the machining efficiency and machining precision and reliability, fast and free into the positioning area in each direction of size and position, to achieve regional isolation and overlapping functions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是一种用于激光 及振镜加工的数据分区方法。
技术介绍
在数控机床加工中，采用激光进行切割、打孔、雕刻等操作时， 其流程为待机床复位后读取加工数据文件，通过移动工作台来移动」:件，或通过控制振镜来改变光束的方向，从而完成加工。如果只采用移动工作台进行加工，加工效率不能满足实际需要，而且加工中经常出现烧糊现象；如果只利用振镜进行加工，在提高效率的同时，会损失一定的精度，并且当加工范围扩大到一定程度后，便无法加工。 因此结合工作台和振镜进行协调工作是唯一的途径，其中，何时移动 工作台，何时利用振镜加工，将取决于对被加工数据的分区。目前， 一般的工厂均采用绝对分区方法，即把所要加工的区域硬 性地分成同等大小的若干方形区域，其每个区域首尾相接，相临区域 存在公共的边界。这种分区方法的不但复杂度高、浪费时间，而且灵 沽性差，不能实现区域的自由划分和组合，此外，这种分区方法数据 信息利用率低，不能充分体现分区加工的优越性。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种能够实现区域的快速 自由划分和组合的数据分区方法。本专利技术是这样来实现上述目的的 ，包括以下步骤歩骤l，文件读写，读入加工件的参数文件，并得到其中各加工 线段的有效数据，储存于计算机内存的临时数组中；在读写模块中读 入的是".txt"文件，以行为单位依次读入，同时从中得到各线段的 有效数据，存储于内存中的临时数组中；需要处理的文件包括Gerber、 IIPGL、 Sieb&Meier、 Excellon、 ODB+十等数十种格式。歩骤2，格式处理，对读取的数据进格式处理，建立访问列表， 然后从访问列表中查找到处理函数，经过函数处理后将要加工的点或 路径数据进行存储于；歩骤3，参数设置，对激光器、马达、振镜和分区的参数进行设 贾，其中分区需要设置的参数是基准点、分区大小、定位方向、区域 间距； '歩骤4，分区处理，确定每个分区区域，找出该区域包含的所有 线段，并将结果保存于不同数据链中；在分区处理模块中首先要确定 3甜的区域，确定方法为左边界=基准点X方向坐标+X定位方向 XX方向区域间距，右边界=基准点X方向坐标+X定位方向XX方 向区域间距+X方向分区大小，上边界=基准点Y方向坐标+Y定位方 向X Y方向区域间距，下边界=基准点Y方向坐标+Y定位方向X Y方 向区域间距+Y方向分区大小；然后遍历整个数据储存区域，寻找该 区域包含的所有线段，在寻找过程中要根据线段的线形分别进行处 理，当线段为直线时，通过计算直线到区域的最短距离，判断直线与 区域是否有交点，如果存在交点，就要找出直线在区域内的部分，查 找方法为求出直线的斜率(当斜率不存在时直线为垂线，要单独处 理)，写出直线的点斜式方程，进而求出:区域各边界与直线的交点， 最后经过求交集得出直线在区域内的部分，当线段为圆弧时，调用坐 标转换函数，求出圆弧的圆心坐标和起止角，通过计算圆弧与区域边 界的最大最小距离和圆心所在的位置，确定圆弧和区域是否存在交 点，如果存在交点则要求出假设圆弧为整个圆时与区域的交集，最后 求出圆弧与该交集的交集，从而得到圆弧在区域内的部分，在求出该 区域包含的所有线段后，将这些线段保存于新建的数组中，同时将该 数组的地址和索引号存储于寻址数组中，.'当分区完成时，寻址数组中 保存了所有区域的索弓I号和该区域对应数组的地址；歩骤5，图像及状态输出，建立所需的元素类数据结构，对分区状态进行监控，并在计算机上显示分区前后的整体图形和当前区域的 图形，最后将分区结果保存。各歩骤之间相对独立且紧密相关，协调工作，统一组成一个完整的分区方法。本专利技术的有益效果是在保证加工效率、加工精度和加工可靠性 的前提下，实现区域各方向大小及位置的快速自由划分和定位，实现 区域隔离及重叠弹性功能，同时，还能接受对参数的设置及输出分区 效果和状态进行交互。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明 图1是本专利技术的总体流程图2是本专利技术的分区流程图3是本专利技术实施例的分区效果示意图。 具体实施例方式参照图l，，包括以下步骤歩骤l，文件读写，在读写模块中读入的是".txt"文件，以行为 单位依次读入，同时从中得到各线段的有效数据，'存储于内存中的临吋数组中；需要处理的文件包括Gerber、 HPGL、 Sieb & Meier、 Excellon、 008++等数十种格式，其中每种格式存放数据的形式都有 各自的特点，比如同一条圆弧，有的文件是记录了起止点坐标、半径 和方向，而有的是记录了圆心坐标、半径和起止角；本实施例采用￥0++平台，在文件读取之后，针对不同格式的数 据文件提取数据，并保存为具有影射关系的数据链表，该数据链表是 将每个单独划分出来的区域，都独立地存储为一个￥。++提供的 CArray数组.，并将其地址连同该区域的索引号一同存储于￥0++提供 的CMap数组中，当要对某区域操作时，就可以通过其索引号找到该 区域中的所有线段。步骤2，格式处理，在格式处理模块中建立了访问列表，其中记 录有文件格式的标志位和对应与此种格式的处理函数，当文件读入完 成后系统将从内存中得到文件格式的标志位，然后从访问列表中査找 到处理函数，经过函数处理后将要加工的点或路径数据存储于CArray数组中。歩骤3，参数设置，对激光器、马达、振镜和分区的参数进行设 置，其中分区需要设置的参数分别包括3.1、 设置基准点通过读取文件，获得整个文件的区域范围，将最小坐标点的坐标减去某一常量后作为第一个区域的基准点；把第一个区域的基准点加上区域的索引号与区域大小的乘积作为该区域的基准点；3.2、 设置分区大小通过在X和Y方向上文件中的加工路径和 振镜加工的有效范围确定，并在振镜的有效范围内可尽量包含更多的 加工路径；3.3、 设置定位方向当该区域向正方向延伸时为1，而向负方向3.4、 设置区域间距设置区域间进行隔离和重叠时的移动距离， 其巾区域间距可为负值，代表两个区域相交。歩骤4，参照图2的分区处理，主要包括4.1、在读取数据链后，要对文件数据信息进行提取，获取分区所需的基准点、区域各方向大小、偏移量等，并结合设置的参数确定区域边界，确定方法为左边界=基准点X方向坐标+X定位方向X X方向区域间距；右边界=基准点x方向坐标+x定位方向xx方向区域间距+x方向分区大小；上边界=基准点Y方向坐标+Y定位方向XY方向区域间距,； 下边界=基准点Y方向坐标+Y定位方向X Y方向区域间距+Y方向分区大小；4.2、 依每个区域为对象对整个文件进行扫描，求得该区域与所 有线段的交点，其中，需要遍历整个CArmy数组，寻找该区域包含 的所有线段，在寻找过程中要根据线段的线形分别进行处理a、 当线段为直线时，通过计算直线到区域的最短距离，判断直 线与区域是否有交点如果存在交点，则通过直线的斜率k，列出直 线的点斜式方程y-yl=k(x-xl)，其中，(xl， yl)为直线上某一定点； 进而求出区域各边界与直线的交点，并求得直线与区域交集，得出直 线在区域内的部分；其中，当斜率k不存在时直线为垂线，需要单独处理；b、 当线段为圆弧时，调用￥0++的坐标转换函数，求出圆弧的 岡心坐标和起止角，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控机床的数据分区方法，其特征在于，包括以下步骤：　步骤１，文件读写，读入加工件的参数文件，并得到其中各加工线段的有效数据，储存于计算机内存的临时数组中；　步骤２，格式处理，对读取的数据进行格式处理，建立访问列表，然后从访问列表中查找到处理函数，经过函数处理后将要加工的点或路径数据进行存储；　步骤３，参数设置，对激光器、马达、振镜的使用参数进行设置；并可对要进行分区的参数进行设置；　步骤４，分区处理，确定每个分区区域，找出该区域包含的所有线段，将每个区域进行隔离、重叠、错位，并将结果保存于不同数据链中；　步骤５，图像及状态输出，建立所需的元素类数据结构，对分区状态进行监控，并在计算机上显示分区前后的整体图形和当前区域的图形，最后将分区结果保存。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田少华，
申请(专利权)人：江门市科杰机械自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]