CN111026704A - 数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及其存储介质 - Google Patents

数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及其存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，包括以下步骤：写入规范文件格式信息的子文件；写入记录文件格式中文件的路径及格式的子目录；写入CAD子目录和/或写入CNC子目录；写入包含节点信息的子文件。本发明还涉及一种存储有相应刀路信息文件的存储介质。采用了本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及相应的存储介质，可直接装载Ncex文件中的CAD文件，装载速度可以大幅度提高，方便快速查看或重新编辑图形。NCEX格式携带的信息更多，可以携带CAD图形显示需要的参数文件，还可以携带CAD生成CNC刀路的参数文件。Ncex文件包含加工清单文件描述了实际加工顺序，避免了传统方法将所有的加工刀路存储在一个子文件中，避免产生过大的数据文件。

Description

数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及其存 储介质
技术领域
本发明涉及数控加工领域，尤其涉及加工刀路文件存储格式领域，具体是指一种数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及相应的存储介质。
背景技术
数控系统中常用的*.nc、*.plt、*.dxf等加工文件，其特点是以行为基本组成单位。这些加工文件通常是由CAM软件生成的，CAM软件首先导入CAD处理好的加工轨迹图形，由用户指定输出格式，然后遵循指定格式的语法输出的到磁盘文件中。其缺点是经过CAM软件的转换翻译后，语义表达有限制，不能充分地表达某些信息，比如打开端口、关闭端口等等。在CAD图形中标记的某些特殊工艺，无法在加工文件中描述，或者表述不直观。对于刀路复杂度比较高、加工轨迹多的情况下，面临两难的选择，如果将所有刀路存放到一个文件中，占用空间大，不利于数控软件载入，甚至由于内存不足无法载入。如果刀路文件拆分到多个文件中，又无法描述出多个文件的先后加工顺序。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足表述精准、占用空间小、适用范围广泛的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及相应的存储介质。
为了实现上述目的，本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及相应的存储介质如下：
该数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)写入规范文件格式信息的子文件；
(2)写入记录文件格式中文件的路径及格式的子目录；
(3)写入CAD子目录和/或写入CNC子目录；
(4)写入包含节点信息的子文件。
较佳地，所述的步骤(3)包括写入CAD子目录的处理操作，具体为：
存储与CAD文件相关的子文件。
较佳地，所述的步骤(3)包括写入CAD子目录的处理操作，具体为：
建立子目录对CAD文件进行分组。
较佳地，所述的步骤(3)包括写入CNC子目录的处理操作，具体为：
存储与CNC文件相关的加工子文件。
较佳地，所述的步骤(3)包括写入CNC子目录的处理操作，具体为：
建立子目录对CNC加工文件进行分组。
较佳地，所述的步骤(3)中的CAD子目录包含CAD文件的清单子文件、图形子文件和CAD辅助子文件。
较佳地，所述的步骤(3)中的CNC子目录包含加工清单子文件、加工顺序子文件、加工子文件和CNC辅助子文件。
较佳地，所述的步骤(4)中包含刀路信息的子文件包含包装节点、文件信息节点和文件清单列表节点。
该存储介质，其主要特点是，所述的存储介质包括存储的刀路信息文件，所述的刀路信息文件系通过上述的方法生成得到，且所述刀路信息文件用于在运行时驱动所述的数控系统控制工件的刀路加工轨迹。
采用了本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及相应的存储介质，Ncex文件中可以保存CAD原始图形，不会丢失其中的工艺描述信息，并且CAD软件可以直接装载Ncex文件中的CAD文件，而不是装载经过CAM转换以后的刀路文件，装载速度可以大幅度提高，方便快速查看或重新编辑图形。NCEX格式携带的信息更多，可以携带CAD图形显示需要的参数文件，还可以携带CAD生成CNC刀路的参数文件，以及生成出来的刀路文件与原始CAD图形的对应关系。Ncex文件包含加工清单文件描述了实际加工顺序，避免了传统方法将所有的加工刀路存储在一个子文件中，避免产生过大的数据文件。按本发明的方法进行选择加工时，不需要将所有加工文件全部装载到内存中，而是按清单文件列表，找到需要加工的文件，只装载实际需要的加工文件，可以大幅提高装载效率，并且减少数控装置内存消耗。
附图说明
图1为本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法的流程图。
图2为本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法的写入的子文件及子目录示意图。
图3为本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法的实施例的根目录示意图。
图4为本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法的实施例的META-INF子目录示意图。
图5为本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法的实施例的CAD子目录示意图。
图6为本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法的实施例的CNC子目录示意图。
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。
本发明的该数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其中包括以下步骤：
(1)写入规范文件格式信息的子文件；
(2)写入记录文件格式中文件的路径及格式的子目录；
(3)写入CAD子目录和/或写入CNC子目录；
写入CAD子目录的处理操作，具体为：
存储与CAD文件相关的子文件。
建立子目录对CAD文件进行分组；
写入CNC子目录的处理操作，具体为：
存储与CNC文件相关的加工子文件。
建立子目录对CNC加工文件进行分组；
(4)写入包含节点信息的子文件。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)中的CAD子目录包含CAD文件的清单子文件、图形子文件和CAD辅助子文件。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)中的CNC子目录包含加工清单子文件、加工顺序子文件、加工子文件和CNC辅助子文件。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4)中包含刀路信息的子文件包含包装节点、文件信息节点和文件清单列表节点。
本发明的该存储介质，其中所述的存储介质包括存储的刀路信息文件，所述的刀路信息文件系通过上述的方法生成得到，且所述刀路信息文件用于在运行时驱动所述的数控系统控制工件的刀路加工轨迹。
本发明的具体实施方式中，本发明提供一种数控加工刀路文件存储方法，采用该方法生成的刀路文件可以携带CAD原始图形信息，并且支持将加工文件分子文件存储，同时保持子文件加工顺序不变。本发明用于解决从CAD图形转换为加工刀路带来的工艺描述信息丢失问题；本发明也用于解决刀路复杂度比较高、加工轨迹多的情况下，输出的加工刀路文件过大问题；本发明还可以解决一次加工中存在多个加工文件的加工先后顺序问题。将遵循该规则保存的文件定义为Ncex文件。
Ncex文件采用Zip压缩技术作为基本存储格式，布局含多个目录和子文件，可以采用RAR、WINZIP等常用压缩文件工具打开或生成，Ncex文件最少需要包含以下目录或子文件：
1、mimetype子文件：
mimetype文件是Ncex格式规范的标志信息文件，它必须是Ncex文件的第一个写入子文件，该文件位于根目录下，并且文件内容固定不可修改。
2、ncex.opf子文件：
ncex.opf文件为xml文件格式，xml是一种可扩展标记语言，它可以跨越互联网任何的平台，不受编程语言和操作系统的限制。ncex.opf文件必须是Ncex文件最后一个写入文件，该文件位于根目录下，ncex.opf文件必须至少包括以下几个结点，package顶级结点，metadata、manifest。
metadata节点描述Ncex文件的标题、版本等信息，manifest描述Ncex文件完整清单列表，用于对Ncex文件的完整性校验。
3、META-INF子目录：
META-INF子目录下只有一个container.xml文件，该文件也是Ncex格式规范的标志信息文件，它必须是Ncex文件的第二个写入子文件，并且文件内容固定不可修改，其中描述了ncex.opf、cnc.opf、cad.opf所在的文件路径，以及这些文件的格式。
4、CAD子目录：
CAD子目录用于存储所有和CAD相关的子文件，也可以在其中建立子目录对CAD文件进行分组，在这个子目录下，有以下几种格式：
(1)cad.opf子文件：
cad.opf子文件为Ncex文件必须的子文件，它是Ncex文件中所有CAD文件的清单文件。每个Ncex文件都有唯一一个cad.opf子文件，它是xml格式文件，该文件中内容不是固定的，cad.opf文件只包含cad结点，每个节点表示一个CAD图形文件。可用cad.opf文件对Ncex文件的CAD目录做完整性校验。
(2)*.svg子文件：
*.svg子文件是采用SVG标准生成的图形文件。
(3)其它CAD辅助子文件：
CAD需要的其它格式文件，例如CAD的参数文件等，对文件格式没有限制。
5、CNC子目录：
CNC子目录用于存储所有和CNC相关的加工子文件，也可以在其中建立子目录对CNC加工子文件进行分组，在这个子目录下，至少有以下几种格式文件：
(1)cnc.opf子文件：
cnc.opf子文件为Ncex文件必须的子文件，每个Ncex文件都有唯一一个cnc.opf子文件，它是xml格式文件，该文件中内容不是固定的，cnc.opf文件只包含cnc结点，每个节点表示一个板材对应的加工清单文件，一个Ncex文件可以包含多个板材，所以cnc结点中可能有多个元素。
(2)*.xml子文件：
每个xml子文件表示一个板材对应的所有加工子文件清单，它的根结点固定为root，root每个元素，表示一个加工子文件，子文件的顺序决定加工的子文件的先后执行顺序。
(3)*.zua子文件：
*.zua子文件是采用Lua格式标准存储的加工子文件，Lua是一种用标准C语言编写并以源代码形式的轻量级小巧的脚本语言。每个*.zua子文件都表示这个Ncex文件中的加工文件的一个片段。
(4)其它CNC辅助子文件：
CNC需要的其它格式文件，例如CNC的参数文件等，对文件格式没有限制。
采用了本方法，数控系统中写入文件的步骤依次为：
1)写入规范文件格式信息的子文件，即mimetype子文件；
2)写入记录文件格式中文件的路径及格式的子目录，即META-INF子目录；
3)写入CAD子目录和/或写入CNC子目录；
4)写入包含节点信息的子文件，即ncex.opf子文件。
其中，步骤3)中在同时写入CAD子目录和CNC子目录的情况下，写入CAD子目录的处理操作以及写入CNC子目录的处理操作的顺序可以调换，写入子目录的顺序对本发明并无实质性影响，即包括以下几种处理顺序：
(3.1a)写入CAD子目录；
(3.2a)写入CNC子目录。
或
(3.1b)写入CNC子目录；
(3.2b)写入CAD子目录。
传统加工文件为原文存储，Ncex文件采用压缩存储，相同情况下，本发明产生的加工文件大小仅为传统加工文件的10％左右。
1、mimetype子文件，内容不可以改变：
application/ncex+zip
2、ncex.opf子文件样例：
Figure BDA0002303942050000061
Manifest中每一个元素表示Ncex中的一个子文件。
3、META-INF子目录中的container.xml文件，内容不可改变。
Figure BDA0002303942050000062
4、CAD子目录下的cad.opf子文件示例
Figure BDA0002303942050000071
Cad中每个item元素表示一个CAD图形文件。
5、CNC子目录下的cnc.opf子文件示例
Figure BDA0002303942050000072
CNC中每个item元素表示一个板材信息。
6、一个加工板材子文件的加工清单示例：
<？xml version＝"1.0"encoding＝"UTF-8"？>
<root>
<cnc>
<item href＝"CNC/000001.zua"from＝"0"count＝"25"/>
<item href＝"CNC/000002.zua"from＝"25"count＝"30"/>
</cnc>
</root>
global节点中表示板材全局参数信息，cnc节点中，每个元素表示一个加工子文件，其中count表示在板材中的加工范围，类似其它格式文件的行号，可用于选择加工范围比较。
7、Ncex格式文件根目录示例如图1所示。
在本发明的具体实施例中，假设CAD图形文件由Test1.svg、Test2.svg，CAM软件根据这2个CAD图形文件生成的加工刀路文件为Test1.zua,Test2.zua，并且Test1.svg对应Test1.zua，Test2.svg对应Test2.zua。原始CAD图形的加工顺序为Test1.svg、Test2.svg。最后生成的Ncex文件内容如下：
文件根目录如图2所示；
META-INF子目录如图3所示；
CAD子目录如图4所示；
CNC子目录如图5所示；
ncex.opf文件：
Figure BDA0002303942050000073
Figure BDA0002303942050000081
cnc.opf文件：
Figure BDA0002303942050000082
Template.xml子文件：
<？xml version＝"1.0"encoding＝"UTF-8"？>
<root>
<cnc>
<item href＝"CNC/Test1.zua"from＝"0"count＝"25"/>
<item href＝"CNC/Test2.zua"from＝"25"count＝"30"/>
</cnc>
</root>
cad.opf子文件：
Figure BDA0002303942050000083
采用了本发明的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法及相应的存储介质，Ncex文件中可以保存CAD原始图形，不会丢失其中的工艺描述信息，并且CAD软件可以直接装载Ncex文件中的CAD文件，而不是装载经过CAM转换以后的刀路文件，装载速度可以大幅度提高，方便快速查看或重新编辑图形。NCEX格式携带的信息更多，可以携带CAD图形显示需要的参数文件，还可以携带CAD生成CNC刀路的参数文件，以及生成出来的刀路文件与原始CAD图形的对应关系。Ncex文件包含加工清单文件描述了实际加工顺序，避免了传统方法将所有的加工刀路存储在一个子文件中，避免产生过大的数据文件。按本发明的方法进行选择加工时，不需要将所有加工文件全部装载到内存中，而是按清单文件列表，找到需要加工的文件，只装载实际需要的加工文件，可以大幅提高装载效率，并且减少数控装置内存消耗。
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 (9)

1.一种数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)写入规范文件格式信息的子文件；
(2)写入记录文件格式中文件的路径及格式的子目录；
(3)写入CAD子目录和/或写入CNC子目录；
(4)写入包含节点信息的子文件。
2.根据权利要求1所述的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括写入CAD子目录的处理操作，具体为：
存储与CAD文件相关的子文件。
3.根据权利要求1所述的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括写入CAD子目录的处理操作，具体为：
建立子目录对CAD文件进行分组。
4.根据权利要求1所述的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括写入CNC子目录的处理操作，具体为：
存储与CNC文件相关的加工子文件。
5.根据权利要求1所述的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括写入CNC子目录的处理操作，具体为：
建立子目录对CNC加工文件进行分组。
6.根据权利要求1所述的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的CAD子目录包含CAD文件的清单子文件、图形子文件和CAD辅助子文件。
7.根据权利要求1所述的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的CNC子目录包含加工清单子文件、加工顺序子文件、加工子文件和CNC辅助子文件。
8.根据权利要求1所述的数控系统中实现加工刀路信息生成和储存处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中包含刀路信息的子文件包含包装节点、文件信息节点和文件清单列表节点。
9.一种存储介质，其特征在于，所述的存储介质包括存储的刀路信息文件，所述的刀路信息文件系通过权利要求1至8中任一项所述的方法生成得到，且所述刀路信息文件用于在运行时驱动所述的数控系统控制工件的刀路加工轨迹。
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