CN109967796A - 基于板式材料的切割方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于板式材料的切割方法和装置，包括：获取轮廓轨迹工件的排版方式；根据轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；根据加工顺序计算切割边；获取用户设定的参数信息，参数信息包括走刀方向；根据切割边和走刀方向，得到走刀路径；根据走刀路径对板式材料进行切割，可以减少板式材料在加工过程中的损坏，提高板式材料的使用率。

Description

基于板式材料的切割方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计和生产加工技术领域，尤其是涉及基于板式材料的切割方法和装置。

背景技术

随着计算机技术的发展，利用计算机辅助数控机床加工不仅灵活和方便，而且计算机在数控机床加工生产技术中占有重要地位。但是，在工业生产过程中，当计算机对数控机床控制时，往往会出现吸附力和下刀不合理，从而使板式材料没有切断，导致板式材料损坏等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于板式材料的切割方法和装置，减少板式材料在加工过程中的损坏，提高板式材料的使用率。

第一方面，本发明实施例提供了基于板式材料的切割方法，所述方法包括：

获取轮廓轨迹工件的排版方式；

根据所述轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；

根据所述加工顺序计算切割边；

获取用户设定的参数信息，所述参数信息包括走刀方向；

根据所述切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；

根据所述走刀路径对所述板式材料进行切割。

进一步的，所述根据所述轮廓轨迹工件的排版方式计算工件的加工顺序，包括：

根据所述轮廓轨迹工件的排版方式得到未利用的最大连续面积；

将所述未利用的最大连续面积与最大工件面积进行比较；

如果所述未利用的最大连续面积大于所述最大工件面积，则其它工件按照所述未利用的最大连续面积依次排列，并作为所述工件的加工顺序；

如果所述未利用的最大连续面积小于所述最大工件面积，则所述其它工件围绕所述最大工件面积依次排列，并作为所述工件的加工顺序。

进一步的，所述根据所述加工顺序计算切割边，包括：

根据所述加工顺序得到第一工件和第二工件，所述第一工件和所述第二工件为相邻的工件，并且所述第一工件的加工顺序优先于所述第二工件；

当切割所述第二工件时，将切割所述第一工件时与所述第二工件相邻的边作为悬空边，并且如果所述第二工件的各个边中存在与母板边缘最近的边，则将与所述母板边缘最近的边作为所述悬空边；

根据所述悬空边得到非悬空边；

从所述非悬空边中计算与所述母板连接最长的边，作为所述切割边，其中，所述切割边为最后切割边。

进一步的，所述根据所述切割边和所述走刀方向，得到走刀路径，包括：

根据所述切割边和所述走刀方向，得到起割点；

根据所述起割点和所述走刀方向，得到所述走刀路径。

进一步的，所述参数还包括斜下刀距离，所述方法还包括：

根据所述起割点和所述斜下刀距离，得到下刀点。

进一步的，所述参数信息还包括下刀深度，所述方法还包括：

当所述下刀深度大于所述板式材料的厚度时，根据所述下刀深度计算走刀圈数，所述走刀圈数为一圈；

当所述下刀深度小于所述板式材料的厚度时，根据所述下刀深度和切断厚度计算所述走刀圈数，所述走刀圈数为多圈。

进一步的，所述参数信息还包括收刀行程和收刀速度，所述方法还包括：

当所述走刀圈数为多圈，并且切割到最后一圈时，根据所述收刀行程和所述收刀速度计算收刀点。

第二方面，本发明实施例提供了基于板式材料的切割装置，所述装置包括：

排版方式获取单元，用于获取轮廓轨迹工件的排版方式；

加工顺序计算单元，用于根据所述轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；

切割边计算单元，用于根据所述加工顺序计算切割边；

参数信息获取单元，用于获取用户设定的参数信息，所述参数信息包括走刀方向；

走刀路径获取单元，用于根据所述切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；

切割单元，用于根据所述走刀路径对所述板式材料进行切割。

第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面及第一方面的任一种可能的实施方式所述的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行第一方面及第一方面的任一种可能的实施方式所述的方法的步骤。

本发明实施例提供了基于板式材料的切割方法和装置，包括：获取轮廓轨迹工件的排版方式；根据轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；根据加工顺序计算切割边；获取用户设定的参数信息，参数信息包括走刀方向；根据切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；根据走刀路径对板式材料进行切割，可以减少板式材料在加工过程中的损坏，提高板式材料的使用率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的基于板式材料的切割方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的连接的未利用的最大连续面积示意图；

图3为本发明实施例一提供的板式材料在顺时针方向的最后切割边示意图；

图4为本发明实施例一提供的板式材料在逆时针方向的起割点示意图；

图5为本发明实施例一提供的板式材料在顺时针方向的起割点示意图；

图6为本发明实施例一提供的板式材料的走刀路径示意图；

图7为本发明实施例一提供的板式材料的起割点、斜下刀距离和下刀点示意图；

图8为本发明实施例一提供的板式材料的悬空边示意图；

图9为本发明实施例二提供的基于板式材料的切割装置示意图。

图标：

10-排版方式获取单元；20-加工顺序计算单元；30-切割边计算单元；40-参数信息获取单元；50-走刀路径获取单元；60-切割单元；1-母板；2-相邻工件构成的悬空边；3-与母板构成的悬空边。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的基于板式材料的切割方法流程图。

参照图1，该方法包括以下步骤：

步骤S101，获取轮廓轨迹工件的排版方式；

这里，轮廓轨迹工件可以为2D模型或3D模型，轮廓轨迹工件的排版方式包括孔位、槽、内铣形(多边形)的平面坐标。在切割之前，会将孔位、槽、内铣形进行处理，从而忽略吸附力的问题。在对孔位、槽、内铣形进行打孔、拉槽和内铣形处理时，走刀方向和切割时的方向相反，从而使切割面更光滑。

步骤S102，根据轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；

具体地，参照图2，在工件中获取未利用的最大连续面积，将未利用的最大连续面积与最大工件的面积进行比较，如果未利用的最大连续面积大于最大工件的面积，则将工件1、工件2、工件3和工件4依次排列在未利用的最大连续面积上，从图2中可以看出加工顺序依次为工件1、工件2、工件3和工件4。

如果未利用的最大连续面积小于最大工件的面积，则以最大工件的面积为基准，其他工件依次排列在最大工件的面积上，以上述排列作为加工顺序。如果工件为长方形，通常会以长边作为基准计算，因此以短边进行计算的话，会引起杠杆问题。

步骤S103，根据加工顺序计算切割边；

这里，切割边为最后切割边，参照图3，根据加工顺序确定最后切割边。

步骤S104，获取用户设定的参数信息，参数信息包括走刀方向；

步骤S105，根据切割边和走刀方向，得到走刀路径；

这里，走刀方向可以为顺时针方向和逆时针方向，参照图4，根据逆时针方向和切割边，确定起割点；参照图5，根据顺时针方向和切割边，确定起割点。

当确定起割点时，根据走刀方向，确定走刀路径，参照图6，工件1为长方形，长方形包括四个边，根据箭头确定起割点后，按照逆时针方向执行走刀路径，对板式材料进行切割。走刀路径为铣刀沿着工件的轮廓轨迹线走一圈。

步骤S106，根据走刀路径对板式材料进行切割。

进一步的，步骤S102包括以下步骤：

步骤S201，根据轮廓轨迹工件的排版方式得到未利用的最大连续面积；

步骤S202，将未利用的最大连续面积与最大工件面积进行比较；

步骤S203，如果未利用的最大连续面积大于最大工件面积，则其它工件按照未利用的最大连续面积依次排列，并作为工件的加工顺序；

步骤S204，如果未利用的最大连续面积小于最大工件面积，则其它工件围绕最大工件面积依次排列，并作为工件的加工顺序。

进一步的，步骤S103包括以下步骤：

步骤S301，根据加工顺序得到第一工件和第二工件，第一工件和第二工件为相邻的工件，并且第一工件的加工顺序优先于第二工件；

步骤S302，当切割第二工件时，将切割第一工件时与第二工件相邻的边作为悬空边，并且如果第二工件的各个边中存在与母板边缘最近的边，则将与母板边缘最近的边作为悬空边；

步骤S303，根据悬空边得到非悬空边；

步骤S304，从非悬空边中计算与母板连接最长的边，作为切割边，其中，切割边为最后切割边。

具体地，参照图8，第一工件为4，第二工件为6，第一工件4的加工顺序先于第二工件6的加工顺序。当第二工件6进行切割时，相邻工件构成的悬空边2参照图8中的波浪线，第二工件6的各个边中存在与母板1边缘最近的边，即与母板构成的悬空边3。

进一步的，步骤S105包括以下步骤：

步骤S401，根据切割边和走刀方向，得到起割点；

步骤S402，根据起割点和走刀方向，得到走刀路径。

进一步的，参数还包括斜下刀距离，所述方法还包括：

根据起割点和斜下刀距离，得到下刀点。

这里，参照图7，根据箭头确定起割点后，由于下刀点和起割点的投影线和最后切割边重合，因此，根据斜下刀距离和起割点，计算得出下刀点。

进一步的，参数信息还包括下刀深度，所述方法还包括：

当下刀深度大于板式材料的厚度时，根据下刀深度计算走刀圈数，走刀圈数为一圈；

当下刀深度小于板式材料的厚度时，根据下刀深度和切断厚度计算走刀圈数，走刀圈数为多圈。

具体地，在获取走刀路径后，沿着走刀路径将工件切割出来。但是，由于板式材料过厚或者板式材料为高密度板材，切割时阻力过大容易折断铣刀，因此，用户可设置下刀深度，避免切割时阻力过大折断铣刀。

如果下刀深度大于板式材料的厚度，根据下刀深度计算走刀圈数，走刀圈数为一圈，即以加工台面为基准点，沿着工件的走刀路径走一圈即可。

如果下刀深度小于板式材料的厚度，则以板面为基准点减去每次下刀深度作为基点下刀，然后沿着走刀路径走上一圈，再以当前的基点减去下刀深度作为新的下刀基点，并检查下刀基点是否等于加工台基点或者在加工台之下，如果是，则以加工台基准作为下刀点走上最后一圈。每次下刀都会沿着走刀路径走上一圈再回到起割点，以此类推，直到最后一圈才是完成切割工件。

进一步的，参数信息还包括收刀行程和收刀速度，所述方法还包括：

当走刀圈数为多圈，并且切割到最后一圈时，根据收刀行程和收刀速度计算收刀点。

具体地，当工件切割过程中，走最后一圈走刀路径时，由于加工台面的基准点有误差，导致工件无法切断，允许在切割时微调一下，将加工台基准加上误差值作为切断基准点。当走最后一圈走刀路径时，在铣刀走到最后切断边时，根据用户设定的收刀行程，以及收刀速度计算出收刀点。当铣刀到达收刀点后开始以收刀速度走完最后一段。收刀点到起割点之间的距离称为收刀行程，回到起割点后再走多一段距离称为拐角行程。收刀行程主要是解决在快要切断工件时，可能存在吸附力不足引起的工件抖动，从而引发爆边或者损坏。拐角行程解决的是在切割工件时，如果从起割点直接抬刀，起割点两条边的夹角可能会存在一些毛刺，多走一段后形成闭路，将起割点两条边的夹角上的毛刺削去。

本发明实施例提供了基于板式材料的切割方法，包括：获取轮廓轨迹工件的排版方式；根据轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；根据加工顺序计算切割边；获取用户设定的参数信息，参数信息包括走刀方向；根据切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；根据走刀路径对板式材料进行切割，可以减少板式材料在加工过程中的损坏，提高板式材料的使用率。

实施例二：

图8为本发明实施例二提供的基于板式材料的切割装置示意图。

参照图8，该装置包括：排版方式获取单元10、加工顺序计算单元20、切割边计算单元30、参数信息获取单元40、走刀路径获取单元50和切割单元60；

排版方式获取单元10，用于获取轮廓轨迹工件的排版方式；

加工顺序计算单元20，用于根据轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；

切割边计算单元30，用于根据加工顺序计算切割边；

参数信息获取单元40，用于获取用户设定的参数信息，参数信息包括走刀方向；

走刀路径获取单元50，用于根据切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；

切割单元60，用于根据走刀路径对板式材料进行切割。

本发明实施例提供了基于板式材料的切割装置，包括：获取轮廓轨迹工件的排版方式；根据轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；根据加工顺序计算切割边；获取用户设定的参数信息，参数信息包括走刀方向；根据切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；根据走刀路径对板式材料进行切割，可以减少板式材料在加工过程中的损坏，提高板式材料的使用率。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的基于板式材料的切割方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的基于板式材料的切割方法的步骤。

本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于板式材料的切割方法，其特征在于，所述方法包括：

获取轮廓轨迹工件的排版方式；

根据所述轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；

根据所述加工顺序计算切割边；

获取用户设定的参数信息，所述参数信息包括走刀方向；

根据所述切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；

根据所述走刀路径对所述板式材料进行切割。

2.根据权利要求1所述的基于板式材料的切割方法，其特征在于，所述根据所述轮廓轨迹工件的排版方式计算工件的加工顺序，包括：

根据所述轮廓轨迹工件的排版方式得到未利用的最大连续面积；

将所述未利用的最大连续面积与最大工件面积进行比较；

如果所述未利用的最大连续面积大于所述最大工件面积，则其它工件按照所述未利用的最大连续面积依次排列，并作为所述工件的加工顺序；

如果所述未利用的最大连续面积小于所述最大工件面积，则所述其它工件围绕所述最大工件面积依次排列，并作为所述工件的加工顺序。

3.根据权利要求1所述的基于板式材料的切割方法，其特征在于，所述根据所述加工顺序计算切割边，包括：

根据所述加工顺序得到第一工件和第二工件，所述第一工件和所述第二工件为相邻的工件，并且所述第一工件的加工顺序优先于所述第二工件；

当切割所述第二工件时，将切割所述第一工件时与所述第二工件相邻的边作为悬空边，并且如果所述第二工件的各个边中存在与母板边缘最近的边，则将与所述母板边缘最近的边作为所述悬空边；

根据所述悬空边得到非悬空边；

从所述非悬空边中计算与所述母板连接最长的边，作为所述切割边，其中，所述切割边为最后切割边。

4.根据权利要求1所述的基于板式材料的切割方法，其特征在于，所述根据所述切割边和所述走刀方向，得到走刀路径，包括：

根据所述切割边和所述走刀方向，得到起割点；

根据所述起割点和所述走刀方向，得到所述走刀路径。

5.根据权利要求4所述的基于板式材料的切割方法，其特征在于，所述参数还包括斜下刀距离，所述方法还包括：

根据所述起割点和所述斜下刀距离，得到下刀点。

6.根据权利要求1所述的基于板式材料的切割方法，其特征在于，所述参数信息还包括下刀深度，所述方法还包括：

当所述下刀深度大于所述板式材料的厚度时，根据所述下刀深度计算走刀圈数，所述走刀圈数为一圈；

当所述下刀深度小于所述板式材料的厚度时，根据所述下刀深度和切断厚度计算所述走刀圈数，所述走刀圈数为多圈。

7.根据权利要求6所述的基于板式材料的切割方法，其特征在于，所述参数信息还包括收刀行程和收刀速度，所述方法还包括：

当所述走刀圈数为多圈，并且切割到最后一圈时，根据所述收刀行程和所述收刀速度计算收刀点。

8.一种基于板式材料的切割装置，其特征在于，所述装置包括：

排版方式获取单元，用于获取轮廓轨迹工件的排版方式；

加工顺序计算单元，用于根据所述轮廓轨迹工件的排版方式计算加工顺序；

切割边计算单元，用于根据所述加工顺序计算切割边；

参数信息获取单元，用于获取用户设定的参数信息，所述参数信息包括走刀方向；

走刀路径获取单元，用于根据所述切割边和所述走刀方向，得到走刀路径；

切割单元，用于根据所述走刀路径对所述板式材料进行切割。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至7任一项所述的方法。