CN104216333A - 数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其中包括数控系统根据设定的截面参数对切割材料的表面进行展开，并得到对应的二维展开图；数控系统显示二维展开图，并在二维展开图上标示作图辅助线；数控系统采集用户在二维展开图上绘制的切割矢量线的绘图信息；数控系统根据绘图信息对切割矢量线进行计算，并生成相应的联合运动指令；数控系统根据联合运动指令控制数控机床对切割材料进行切割。采用本发明的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，能够让用户在展开的二维平面上作图，免去学习高维复杂的作图工具及立体建模，降低加工文件的绘制难度，同时保证切割加工的准确性，操作方便快捷，具有更广泛的应用范围。

Description

数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法

技术领域

本发明涉及数控机床控制技术领域，尤其涉及数控机床的切割加工控制技术领域，具体是指一种数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法。

背景技术

在目前的数控机床切割加工工艺中，切割要求常常为侧开一个槽或切一个缺口，用于与另一切割材料套合焊接，而现有的切割加工系统中，对加工文件的要求为使用三维CAM建模工具进行立体建模，然后对建模进行挖槽或开缺口，进而生成NC加工文件，该方法虽可以完成切割加工过程，但由于三维CAM工具的学习较为复杂，而操作使用人员普遍水平不高，使三维CAM工具难以得到有效推广。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种使三维图形映射为二维展开图并在二维展开图上进行切割线路的绘制，在保证切割加工正确性的同时又易于理解和操作的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法。

为了实现上述目的，本发明的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法具有如下构成：

该数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)数控系统根据设定的截面参数对切割材料的表面进行展开，并得到对应的二维展开图；

(2)所述的数控系统显示所述的二维展开图，并在所述的二维展开图上标示作图辅助线；

(3)所述的数控系统采集用户在所述的二维展开图上绘制的切割矢量线的绘图信息；

(4)所述的数控系统根据所述的绘图信息对所述的切割矢量线进行计算，并生成相应的联合运动指令；

(5)所述的数控系统根据所述的联合运动指令控制数控机床对所述的切割材料进行切割。

进一步地，所述的截面参数包括所述的切割材料的类型参数和所述的切割材料的尺寸参数。

更进一步地，所述的数控系统根据设定的截面参数对切割材料的表面进行展开，具体为：

所述的数控系统以所述的截面参数设定的轴心为中心，并将所述的切割材料的截面从所述的截面参数设定的起始经线处展开。

更进一步地，所述的步骤(1)和(2)之间，还包括以下步骤：

(1.1)所述的数控系统判断所述的二维展开图的宽度是否与所述的切割材料的截面周线长度相等，如果是，则继续步骤(2)，否则显示图像展开不成功的信息。

更进一步地，所述的步骤(1)和(2)之间，还包括以下步骤：

(1.a)所述的数控系统判断所述的切割材料的表面上的任意点是否在所述的二维展开图上有唯一对应的点，如果是，则继续步骤(2)，否则显示图像展开不成功的信息。

进一步地，所述的联合运动指令包括平动轴X的运动指令、平动轴Y的运动指令和回转轴W的运动指令。

其中，所述的切割材料的横截面为规则图形。

采用了该发明的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，数控系统首先根据用户设定的切割材料的类型参数和尺寸参数，生成二维展开图；然后用户可以在此二维展开图的编辑区域内以较直观易用的操作方式进行作图；加工时，数控系统根据二维展开图与三维图的对应关系，确定图形上具体位置被加工到切割材料的哪个面上；通过控制回转轴与平动轴的联合运动，切割出想要的图形，因此，本方法能够让用户在展开的二维平面上作图，免去学习高维复杂的作图工具及立体建模，降低加工文件的绘制难度，同时保证切割加工的准确性，操作方便快捷，具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法的流程图。

图2为本发明的矩形管从三维立体图形到二维展开图的转换示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

请参阅图1，在一种实施方式中，本发明的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法包括以下步骤：

(1)数控系统根据设定的截面参数对切割材料的表面进行展开，并得到对应的二维展开图；

(2)所述的数控系统显示所述的二维展开图，并在所述的二维展开图上标示作图辅助线；

(3)所述的数控系统采集用户在所述的二维展开图上绘制的切割矢量线的绘图信息；

(4)所述的数控系统根据所述的绘图信息对所述的切割矢量线进行计算，并生成相应的联合运动指令；

(5)所述的数控系统根据所述的联合运动指令控制数控机床对所述的切割材料进行切割。

在一种优选的实施方式中，所述的截面参数包括所述的切割材料的类型参数和所述的切割材料的尺寸参数。

在一种更优选的实施方式中，所述的数控系统根据设定的截面参数对切割材料的表面进行展开，具体为：

所述的数控系统以所述的截面参数设定的轴心为中心，并将所述的切割材料的截面从所述的截面参数设定的起始经线处展开。

在一种更优选的实施方式中，所述的步骤(1)和(2)之间，还包括以下步骤：

(1.1)所述的数控系统判断所述的二维展开图的宽度是否与所述的切割材料的截面周线长度相等，如果是，则继续步骤(2)，否则显示图像展开不成功的信息。

在一种更优选的实施方式中，所述的步骤(1)和(2)之间，还包括以下步骤：

(1.a)所述的数控系统判断所述的切割材料的表面上的任意点是否在所述的二维展开图上有唯一对应的点，如果是，则继续步骤(2)，否则显示图像展开不成功的信息。

在一种优选的实施方式中，所述的联合运动指令包括平动轴X的运动指令、平动轴Y的运动指令和回转轴W的运动指令。

其中，所述的切割材料的横截面为规则图形。

实际应用中，以管材为例，为更加方便获得二维展开图，使其满足以下条件：

纵向具有一致的横截面且横截面有为规则图形的管材，比如矩形管，椭圆形管，工字型管。

如图2所示，为矩形管从三维立体图形到二维展开图的转换示意图，其使用了管材表面的展开变换可逆的特性，以设定的轴心为中心，对截面从设定的起始经线处展开，二维展开面的宽度等于截面周线的长度；二维展开面上一给定的点所处的经度对应于管材表面从展开起始处开始走过特定距离的位置，因此管材表面的展开是可逆的。

采用了该发明的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，数控系统首先根据用户设定的切割材料的类型和尺寸参数，生成二维展开图；然后用户可以在此二维展开图的编辑区域内以较直观易用的操作方式进行作图；加工时，数控系统根据二维展开图与三维图的对应关系，确定图形上具体位置被加工到切割材料的哪个面上；通过控制回转轴与平动轴的联合运动，切割出想要的图形，因此，本方法能够让用户在展开的二维平面上作图，免去学习高维复杂的作图工具及立体建模，降低加工文件的绘制难度，同时保证切割加工的准确性，操作方便快捷，具有更广泛的应用范围。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)数控系统根据设定的截面参数对切割材料的表面进行展开，并得到对应的二维展开图；

(2)所述的数控系统显示所述的二维展开图，并在所述的二维展开图上标示作图辅助线；

(3)所述的数控系统采集用户在所述的二维展开图上绘制的切割矢量线的绘图信息；

(4)所述的数控系统根据所述的绘图信息对所述的切割矢量线进行计算，并生成相应的联合运动指令；

(5)所述的数控系统根据所述的联合运动指令控制数控机床对所述的切割材料进行切割。

2.根据权利要求1所述的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其特征在于，所述的截面参数包括所述的切割材料的类型参数和所述的切割材料的尺寸参数。

3.根据权利要求1或2所述的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其特征在于，所述的数控系统根据设定的截面参数对切割材料的表面进行展开，具体为：

所述的数控系统以所述的截面参数设定的轴心为中心，并将所述的切割材料的截面从所述的截面参数设定的起始经线处展开。

4.根据权利要求3所述的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)和(2)之间，还包括以下步骤：

(1.1)所述的数控系统判断所述的二维展开图的宽度是否与所述的切割材料的截面周线长度相等，如果是，则继续步骤(2)，否则显示图像展开不成功的信息。

5.根据权利要求3所述的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)和(2)之间，还包括以下步骤：

(1.a)所述的数控系统判断所述的切割材料的表面上的任意点是否在所述的二维展开图上有唯一对应的点，如果是，则继续步骤(2)，否则显示图像展开不成功的信息。

6.根据权利要求1所述的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其特征在于，所述的联合运动指令包括平动轴X的运动指令、平动轴Y的运动指令和回转轴W的运动指令。

7.根据权利要求1所述的数控系统中基于二维展开图实现切割控制的方法，其特征在于，所述的切割材料的横截面为规则图形。