一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法，涉及数控加工领域。该方法通过使用SolidWorks软件提供的二发开发接口，采用C++作为优选的开发语言，针对管材已生成的刀路信息对管材整个切割过程进行仿真展示，便于用户掌握整个切割过程。通过对已优化的刀路信息进行仿真模拟，可有效的提升对切割过程的全掌控，提升工作效率。有效的避免在生产环境中出现切割错误情况的发生。同时在对复杂零件做仿真的情况下，由于减少了系统读取开销，并通过多次加载，减少每次加载计算量的方式，提高了仿真速度，提升了工作效率。提升了工作效率。提升了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法


[0001]本专利技术涉及数控加工领域，具体涉及一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法。

技术介绍

[0002]SolidWorks是达索系统(Dassault Systemes)旗下基于Windows开发的三维CAD系统，其功能强大、组件繁多。
[0003]SolidWorks使用了Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内核以及良好的与第三方软件的集成技术，在全球占有较大的市场份额。
[0004]由于SolidWorks主要专注于计算机辅助设计(CAD)，在计算机辅助制造(CAM)刀路处理方面涉及不多，特别是针对激光切管机的刀路处理插件相当少，而传统刀路生成软件在针对SolidWorks设计的零件上需要经过大量计算才能生成刀路，效率较低，在线条处理方面特别是圆弧上判断不精确，根据刀路生成的仿真质量较差，无法真实的模拟实际的切割操作过程，且在仿真复杂零件时，仿真速度较慢，影响工作效率。。
[0005]因此，需要提出一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法以辅助激光切割管材的生产加工过程。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法，其使用SolidWorks软件提供的二发开发接口，针对管材零件已生成的刀路信息做仿真处理，可以模拟展示管材切割的全过程，用户可以直观的观看到切割的整个流程，方便用户对切割过程进行把控和验证。同时对仿真流程做了一部分优化，解决了复杂零件仿真速度较慢的问题，提升了复杂零件仿真的速度，提高了工作效率。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0008]一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法，包括以下步骤：
[0009]步骤S1：通过管材截面及轮廓分析模块分析管材零件文档的轮廓；
[0010]步骤S2：通过刀路信息生成模块生成刀路信息；
[0011]步骤S3：通过管材切割仿真模块根据步骤S2生成的刀路信息进行管材切割仿真。
[0012]优选的，所述步骤S1中包括以下步骤：
[0013]步骤S1.1：在SolidWorks中创建新的零件设计文档进行管材模型设计生成零件文档，或者直接打开已存在的零件文档；
[0014]步骤S1.2：通过对管材截面及轮廓进行分析，并对管材的尺寸参数进行分析；该截面类型包括圆、矩形、椭圆形、三角形、腰圆形、六边形、L形、工字形、槽形；该轮廓的几何元素包括面、封闭轮廓、边；该尺寸参数包括长、宽、高、圆半径、倒角半径。
[0015]步骤S1.3：将所述步骤S1.2输出的管材零件模型参数信息进行缓存。
[0016]优选的，所述步骤S2中刀路信息生成模块通过将步骤S1的分析结果与用户设定的
参数结合后，生成刀路信息；所述步骤S3中通过管材切割仿真模块根据步骤S2生成的刀路信息结合用于设定的仿真参数，对管材整个切割过程进行仿真显示。
[0017]优选的，所述步骤S3中包括以下步骤：
[0018]步骤S3.1：在SolidWorks中加载仿真配置；
[0019]步骤S3.2：获取步骤S2已生成的刀路信息，并将生成好的刀路信息复制一份加载到内存中；便于后续操作；
[0020]步骤S3.3：按照步骤S2生成的刀路信息数据或调用内存中存储的步骤S2生成的刀路信息数据，循环处理第n个封闭轮廓，其中1≤n≤轮廓总数；
[0021]若轮廓已处理完成，则执行步骤S3.11；
[0022]否则执行步骤S3.4；
[0023]步骤S3.4：判断当前要处理的轮廓是否有需要处理的边；
[0024]如果是，则执行步骤S3.5，
[0025]否则使n＝n+1并执行步骤S3.3，处理第n+1个封闭轮廓；
[0026]步骤S3.5：循环处理当前轮廓的第m个边，其中1≤m≤当前轮廓边的总数；
[0027]若m＞当前轮廓边的总数，则边已处理完成，使n＝n+1，执行步骤S3.3，处理第n+1个封闭轮廓中的轮廓；
[0028]否则执行步骤S3.6；
[0029]步骤S3.6：根据仿真配置信息，对仿真零件的显示坐标做变换处理；
[0030]步骤S3.7：加载激光头和卡盘的信息到内存中保存；
[0031]步骤S3.8：判断所有轮廓是否都已仿真完毕；
[0032]若轮廓已处理完成，则执行步骤S3.13；
[0033]否则执行步骤S3.9；
[0034]步骤S3.9：获取用户设定的实时速度值，此速度值为激光头运动的实时速度值，可以直接影响到仿真速度的快慢，获取到速度值后执行步骤S3.10；
[0035]步骤S3.10：判断用户是否输入了退出按钮；
[0036]若如果用户有退出操作，则执行步骤S3.13；
[0037]否则执行步骤S3.11；
[0038]步骤S3.11：按照当前Z轮廓信息对激光头和卡盘的显示信息做矩阵变换，其中1≤Z≤轮廓总数；
[0039]若当前Z轮廓信息对激光头和卡盘的显示信息的矩阵变换已处理完成，则执行步骤S3.12；
[0040]否则进行激光头和卡盘显示信息的矩阵变化；
[0041]步骤S3.12：按照当前Z轮廓信息对仿真零件的显示信息进行矩阵变换；
[0042]若当前Z轮廓信息对仿真零件的显示信息进行矩阵变换处理完成，使Z＝Z+1，则执行步骤S3.8；
[0043]否则执行仿真零件的显示坐标变化，并调用SolidWorks零件显示接口对仿真零件进行显示，及利用OpenGL对仿真轨迹进行描画；
[0044]步骤S3.13：结束仿真流程。
[0045]作为更优选的，所述步骤S3.6中对仿真零件的显示坐标做变换处理步骤包括：在
零件文档中画出刀路坐标系，计算刀路坐标系相对世界坐标系的变换矩阵，根据该变换矩阵将设计好的仿真零件模型映射到刀路坐标系中。
[0046]优选的，所述仿真配置的配置信息包括卡盘位置、死区长度、激光头位置。
[0047]优选的，在步骤S3仿真显示过程中对仿真速度进行了优化处理，所述优化处理步骤包括：
[0048]a1.加载激光头信息到内存中；这样在仿真过程中激光头信息只会被载入一次，防止程序频繁读取激光头信息而浪费资源导致速度降低。激光头包含刀肩组件、刀臂组件和刀具组件三部分，其中刀具组件位于最下方，仿真时直接运动在刀路轨迹上方。刀肩组件、刀臂组件和刀具组件的组合是模拟真实的激光头形状，可以用事先保存好的简单图形文件代替；
[0049]a2.将激光头和仿真零件做组合，根据仿真零件的轮廓Loop信息，变换激光头的位置显示信息；轮廓Loop的信息主要包括轮廓中每条边的信息、引入引出线信息、是否是共边信息、拐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SolidWorks二次开发的管材切割仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：通过管材截面及轮廓分析模块分析管材零件文档的轮廓；步骤S2：通过刀路信息生成模块生成刀路信息；步骤S3：通过管材切割仿真模块根据步骤S2生成的刀路信息进行管材切割仿真。2.根据权利要求1所述的管材切割仿真方法，其特征在于，所述步骤S1中包括以下步骤：步骤S1.1：在SolidWorks中创建新的零件设计文档进行管材模型设计生成零件文档，或者直接打开已存在的零件文档；步骤S1.2：通过对管材截面及轮廓进行分析，并对管材的尺寸参数进行分析；该截面类型包括圆、矩形、椭圆形、三角形、腰圆形、六边形、L形、工字形、槽形；该轮廓的几何元素包括面、封闭轮廓、边；该尺寸参数包括长、宽、高、圆半径、倒角半径。步骤S1.3：将所述步骤S1.2输出的管材零件模型参数信息进行缓存。3.根据权利要求1或2所述的管材切割仿真方法，其特征在于，所述步骤S2中刀路信息生成模块通过将步骤S1的分析结果与用户设定的参数结合后，生成刀路信息；所述步骤S3中通过管材切割仿真模块根据步骤S2生成的刀路信息结合用于设定的仿真参数，对管材整个切割过程进行仿真显示。4.根据权利要求1或2所述的管材切割仿真方法，其特征在于，所述步骤S3中包括以下步骤：步骤S3.1：在SolidWorks中加载仿真配置；步骤S3.2：获取步骤S2已生成的刀路信息，并将生成好的刀路信息复制一份加载到内存中；步骤S3.3：按照步骤S2生成的刀路信息数据或调用内存中存储的步骤S2生成的刀路信息数据，循环处理第n个封闭轮廓，其中1≤n≤轮廓总数；若轮廓已处理完成，则执行步骤S3.11；否则执行步骤S3.4；步骤S3.4：判断当前要处理的轮廓是否有需要处理的边；如果是，则执行步骤S3.5，否则使n＝n+1并执行步骤S3.3，处理第n+1个封闭轮廓；步骤S3.5：循环处理当前轮廓的第m个边，其中1≤m≤当前轮廓边的总数；若m＞当前轮廓边的总数，则边已处理完成，使n＝n+1，执行步骤S3.3，处理第n+1个封闭轮廓中的轮廓；否则执行步骤S3.6；步骤S3.6：根据仿真配置信息，对仿真零件的显示坐标做变换处理；步骤S3.7：加载激光头和卡盘的信息到内存中保存；步骤S3.8：判断所有轮廓是否都已仿真完毕；若轮廓已处理完成，则执行步骤S3.13；否则执行步骤S3.9；步骤S3.9：获取用户设定的实时速度值，获取到速度值后执行步骤S3.10；步骤S3.10：判断用户是否输入了退出按钮；
若如果用户有退出操作，则执行步骤S3.13；否则执行步骤S3.11；步骤S3.11：按照当前Z轮廓信息对激光头和卡盘的显示信息做矩阵变换，其中1≤Z≤轮廓总数；若当前Z轮廓信息对...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宇锐，常勇，
申请(专利权)人：广东宏石激光技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：