CN111143067A - 实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，包括以下步骤：启动执行刀路生成子线程；在刀路生成子线程生成第一个加工子文件后，启动刀路加工子线程；刀路生成子线程与刀路加工子线程可同时执行，通过磁盘文件进行数据交互。在刀路复杂度高、轨迹比较多情况下，采用本发明在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，可大幅度减少用户等待刀路生成时间，明显提升用户体验感；该发明还能减少生成刀路和加工刀路总时间。仅需生成第一个可加工子文件后，即可启动加工，相比现有技术需要的时间更短，需要生成的刀路总数量越大，单个子文件需要的总时间越大，本发明优势越明显，具有广泛的应用范围。

Description

实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及数控加工领域，具体是指一种实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法。
背景技术
常用的数控系统工作方式是CAM软件生成刀路文件，数控系统装载刀路文件加工。其特点是刀路生成和数控系统装载是串行进行的，只有刀路文件生成完成后数控系统才能装载和加工。刀路复杂度比较高、加工轨迹多的情况下，用户需要花很长时间来等待刀路生成，比如一个轨迹精度0.001毫米、XX大的模型，刀路生成时间需要8-9个小时，效率很低下，用户体验很差。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足用时短、效率高、适用范围较为广泛的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法。
为了实现上述目的，本发明的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法如下：
该实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)启动执行刀路生成子线程；
(2)刀路生成子线程生成第一个加工子文件后，启动刀路加工子线程；
(3)刀路生成子线程与刀路加工子线程同时执行，通过磁盘文件进行数据交互。
较佳地，所述的刀路生成子线程具体包括以下步骤：
(1-1)生成Zip格式的容器文件；
(1-2)创建xml加工清单文件；
(1-3)将图形生成刀路文件，并将刀路文件压缩进zip容器文件中；
(1-4)判断是否能独占打开xml加工清单文件，如果是，则继续步骤(1-5)；否则，等待预设时间，继续步骤(1-4)；
(1-5)独占并在xml加工清单文件尾部添加文件记录，并解除独占文件模式；
(1-6)判断是否已启动加工，如果是，则继续步骤(1-7)；否则，启动加工子线程，并将zip容器文件和加工清单文件名称作为参数传输至加工线程；
(1-7)判断是否存在图形未生成加工刀路文件，如果是，则继续步骤(1-3)；否则，继续步骤(1-8)；
(1-8)打开xml清单文件，并将xml清单文件压缩到容器文件中，删除磁盘上的xml清单文件。
较佳地，所述的刀路加工子线程具体包括以下步骤：
(2-1)获取容器文件和磁盘xml加工清单文件，判断xml加工清单文件是否存在，如果是，则继续步骤(2-2)；否则，继续步骤(2-5)；
(2-2)判断是否能以独占读写的方式打开xml加工清单文件，如果是，则继续步骤(2-3)；否则，等待预设时间，继续步骤(2-2)；
(2-3)读取xml清单文件中数据，获得当前所有可加工文件列表，并解除独占访问模式；
(2-4)对比xml清单文件列表和已加工列表，循环读取Zip格式容器文件的未加工子文件；
(2-5)读取Zip格式容器文件的完整xml加工清单文件；
(2-6)对比xml清单文件列表和已加工列表，循环读取Zip格式容器文件的未加工子文件。
较佳地，所述的步骤(2-4)具体包括以下步骤：
(2-4.1)对比xml清单文件列表和已加工列表，判断是否有未加工子文件，如果是，则继续步骤(2-4.2)；否则，继续步骤(2-1)；
(2-4.2)读取Zip格式容器文件的未加工子文件，执行加工，继续步骤(2-4.1)。
较佳地，所述的步骤(2-6)具体包括以下步骤：
(2-6.1)对比xml清单文件列表和已加工列表，判断是否有未加工子文件，如果是，则继续步骤(2-6.2)；否则，继续加工线程结束，退出步骤；
(2-6.2)读取Zip格式容器文件的未加工子文件，执行加工，继续步骤(2-6.1)。
较佳地，所述的刀路生成子线程与刀路加工子线程分别在2个工作线程中进行。
较佳地，所述的刀路生成子线程中的步骤(1-6)中的zip容器文件包括容器文件和刀路文件。
较佳地，所述的刀路生成子线程中的步骤(1-6)中的加工清单文件包括xml加工清单文件和文件记录。
在刀路复杂度高、轨迹比较多情况下，采用了本发明的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工方法，可大幅度减少用户等待刀路生成时间，明显提升用户体验感；该发明还能减少生成刀路和加工刀路总时间。仅需生成第一个可加工子文件后，即可启动加工工作，相比现有技术需要的时间更短，需要生成的刀路总数量越大，单个子文件需要的总时间越大，本发明优势越明显，具有广泛的应用范围。
附图说明
图1为本发明的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法的流程图。
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。
本发明的该实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其中包括以下步骤：
(1)启动执行刀路生成子线程；
(2)刀路生成子线程生成第一个加工子文件后，启动刀路加工子线程；
(3)刀路生成子线程与刀路加工子线程同时执行，通过磁盘文件进行数据交互。
所述的刀路生成子线程具体包括以下步骤：
(1-1)生成Zip格式的容器文件；
(1-2)创建xml加工清单文件；
(1-3)将图形生成刀路文件，并将刀路文件压缩进zip容器文件中；
(1-4)判断是否能独占打开xml加工清单文件，如果是，则继续步骤(1-5)；否则，等待预设时间，继续步骤(1-4)；
(1-5)独占并在xml加工清单文件尾部添加文件记录，并解除独占文件模式；
(1-6)判断是否已启动加工，如果是，则继续步骤(1-7)；否则，启动加工子线程，并将zip容器文件和加工清单文件名称作为参数传输至加工线程；
(1-7)判断是否存在图形未生成加工刀路文件，如果是，则继续步骤(1-3)；否则，继续步骤(1-8)；
(1-8)打开xml清单文件，并将xml清单文件压缩到容器文件中，删除磁盘上的xml清单文件。
所述的刀路加工子线程具体包括以下步骤：
(2-1)获取容器文件和磁盘xml加工清单文件，判断xml加工清单文件是否存在，如果是，则继续步骤(2-2)；否则，继续步骤(2-5)；
(2-2)判断是否能以独占读写的方式打开xml加工清单文件，如果是，则继续步骤(2-3)；否则，等待预设时间，继续步骤(2-2)；
(2-3)读取xml清单文件中数据，获得当前所有可加工文件列表，并解除独占访问模式；
(2-4)对比xml清单文件列表和已加工列表，循环读取Zip格式容器文件的未加工子文件；
(2-4.1)对比xml清单文件列表和已加工列表，判断是否有未加工子文件，如果是，则继续步骤(2-4.2)；否则，继续步骤(2-1)；
(2-4.2)读取Zip格式容器文件的未加工子文件，执行加工，继续步骤(2-4.1)；
(2-5)读取Zip格式容器文件的完整xml加工清单文件；
(2-6)对比xml清单文件列表和已加工列表，循环读取Zip格式容器文件的未加工子文件；
(2-6.1)对比xml清单文件列表和已加工列表，判断是否有未加工子文件，如果是，则继续步骤(2-6.2)；否则，继续加工线程结束，退出步骤；
(2-6.2)读取Zip格式容器文件的未加工子文件，执行加工，继续步骤(2-6.1)。
作为本发明的优选实施方式，所述的刀路生成子线程与刀路加工子线程分别在2个工作线程中进行。
作为本发明的优选实施方式，所述的刀路生成子线程中的步骤(1-6)中的zip容器文件包括容器文件和刀路文件。
作为本发明的优选实施方式，所述的刀路生成子线程中的步骤(1-6)中的加工清单文件包括xml加工清单文件和文件记录。
本发明的具体实施方式中，本发明将所有的加工子文件和加工清单文件保存到一个容器文件中，以保证生成刀路的完整性，同时还能保持指定的加工顺序，借助多线程技术，将生成刀路和加工刀路分别划分在2个工作线程中完成。
生成线程写容器文件，加工线程读容器文件，2个线程可同时操作容器文件。
生成线程以独占写方式打开加工清单文件，并在不能独占时进入等待，直到加工线程读取完毕；加工线程以独占读方式打开加工清单文件，并在不能独占时进入等待，直到生成线程完成写操作。
利用独占读写非完整的清单文件方式，确保2个工作线程读写数据的完整性，不会产生脏数据，清单文件在生成结束以后，也直接写进容器文件，不需要重新生成。本发明用到的容器文件，可以是磁盘上的一个目录，也可以是其它方便同时读写操作的格式文件。
如图1所示，为本发明的流程图。流程图说明如下：
1、生成刀路与加工刀路分别在2个工作线程中完成。
2、第一个加工子文件生成以后，启动加工线程。
3、启动加工刀路线以后，2个工作线程仅通过磁盘文件进行数据交互。
下面以Zip格式容器文件说明具体方案：
刀路生成线程工作方式如下：
1、创建一个磁盘上的空Zip格式容器文件，用于存储生成的刀路子和完整的加工清单文件。
2、创建一个空的xml清单文件，用于记录加工子文件在容器文件中的名称和指定子文件加工顺序。
3、生成一个加工子文件，并将加工子文件压缩到容器文件中。
4、尝试独占读写方式打开xml清单文件。
5、如果文件不能被独占打开，说明xml清单文件可能正在被使用，则等待指定时间后返回第4步。如果能被独占打开，则将第3步生成的加工子文件名称添加到xml清单文件尾部，然后关闭xml清单文件，解除独占文件模式。
6、检查是否启动加工子线程，如果未启动，则启动加工子线程，并将容器文件名称和磁盘xml清单文件名称作为参数传递给加工子线程。
7、检测是否还有加工图形未生成刀路子文件，如果有图形未生成刀路，则返回第3步，继续生成子文件，如果没有图形未生成刀路，则进入第8步进入结束流程。
8、循环等待并尝试独占读写方式打开xml清单文件，直到可以打开xml清单文件，将xml清单文件压缩到容器文件中，然后删除磁盘上的xml清单文件。
9、生成线程结束运行。
刀路加工线程工作方式如下：
1、从启动参数中获得容器文件名称和磁盘上的xml加工清单文件名称。
2、检测磁盘上的xml加工清单文件是否存在，如果存在则进入第3步，如不存在则进入第7步。
3、尝试独占读写方式打开xml清单文件，如果文件不能被独占打开，说明xml清单文件可能正在被使用，等待指定时间后返回在此重新尝试打开。如果能被独占打开，则将进入第4步。
4、读取清单文件中数据，获得当前所有可加工文件列表，单然后解除明xml清单文件独占访问模式。
5、将获得的清单文件列表和已加工列表进行比对，如果没有未加工子文件，则返回第2步，如果有未加工子文件，则进入第6步。
6、读取Zip格式容器文件的一个未加工子文件，执行加工，然后返回第5步。
7、读Zip格式容器文件的完整xml加工清单文件。
8、读取清单文件中数据，获得所有可加工文件列表。
9、将获得的清单文件列表和已加工列表进行比对，如果没有未加工子文件，则进入第11步，如果有未加工子文件，则进入第10步。
10、读取Zip格式容器文件的一个未加工子文件，执行加工，然后返回第9步。
11、加工线程结束运行。
假设生成1个加工子文件时间为X，加工完整刀路的总时间为Y。在完整刀路需要生成N个加工子文件的情况下，传统方式和本发明分别需要的时间如下：
从开始生成刀路到启动加工需要的等待时间：
传统方式：NX
本发明方式：X
从开始生成刀路到完成加工需要的总时间：
传统方式：NX+Y
本发明方式：X+Y
需要生成的刀路总数量N越大，生成单个子文件需要的总时间X越大，本发明优势越明显。
本发明以生成8个子文件组成的刀路为具体实施例，采用xml格式清单文件、Zip格式容器文件为例，情况如下：
启动加工时，容器文件如下：
Zip文件头
加工子文件1
启动加工时，磁盘上的加工清单xml文件，如下：
<？xml version＝“1.0”encoding＝“UTF-8”？>
<item href＝“加工子文件1”/>
生成文件结束以后，容器文件如下：
Figure BDA0002338188090000061
Figure BDA0002338188090000071
生成文件结束以后，保存在容器文件中的加工清单xml文件如下：
<？xml version＝“1.0”encoding＝“UTF-8”？>
<item href＝“加工子文件1”/>
<item href＝“加工子文件2”/>
<item href＝“加工子文件3”/>
<item href＝“加工子文件4”/>
<item href＝“加工子文件5”/>
<item href＝“加工子文件6”/>
<item href＝“加工子文件7”/>
<item href＝“加工子文件8”/>
采用本发明实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，在刀路复杂度高、轨迹比较多情况下，可大幅度减少用户等待刀路生成时间，明显提升用户体验感；该发明还能减少生成刀路和加工刀路总时间。仅需生成第一个可加工子文件后，即可启动加工工作，相比现有技术需要的时间更短，需要生成的刀路总数量越大，单个子文件需要的总时间越大，本发明优势越明显，具有广泛的应用范围。
在此说明书中，本发明已采用xml格式加工清单文件、zip格式容器文件的特定实施例作了描述。但是，很显然加工清单文件格式、容器文件格式，以及其它实现细节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 (8)

1.一种实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)启动执行刀路生成子线程；
(2)刀路生成子线程生成第一个加工子文件后，启动刀路加工子线程；
(3)刀路生成子线程与刀路加工子线程同时执行，通过磁盘文件进行线程间数据交互。
2.根据权利要求1所述的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的刀路生成子线程具体包括以下步骤：
(1-1)生成Zip格式的容器文件；
(1-2)创建xml加工清单文件；
(1-3)将图形生成刀路文件，并将刀路文件压缩进zip容器文件中；
(1-4)判断是否能独占打开xml加工清单文件，如果是，则继续步骤(1-5)；否则，等待预设时间，继续步骤(1-4)；
(1-5)独占并在xml加工清单文件尾部添加文件记录，并解除独占文件模式；
(1-6)判断是否已启动加工，如果是，则继续步骤(1-7)；否则，启动加工子线程，并将zip容器文件和加工清单文件名称作为参数传输至加工线程；
(1-7)判断是否存在图形未生成加工刀路文件，如果是，则继续步骤(1-3)；否则，继续步骤(1-8)；
(1-8)打开xml清单文件，并将xml清单文件压缩到容器文件中，删除磁盘上的xml清单文件。
3.根据权利要求1所述的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的刀路加工子线程具体包括以下步骤：
(2-1)获取容器文件和磁盘xml加工清单文件，判断xml加工清单文件是否存在，如果是，则继续步骤(2-2)；否则，继续步骤(2-5)；
(2-2)判断是否能以独占读写的方式打开xml加工清单文件，如果是，则继续步骤(2-3)；否则，等待预设时间，继续步骤(2-2)；
(2-3)读取xml清单文件中数据，获得当前所有可加工文件列表，并解除独占访问模式；
(2-4)对比xml清单文件列表和已加工列表，循环读取Zip格式容器文件的未加工子文件；
(2-5)读取Zip格式容器文件的完整xml加工清单文件；
(2-6)对比xml清单文件列表和已加工列表，循环读取Zip格式容器文件的未加工子文件。
4.根据权利要求3所述的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的步骤(2-4)具体包括以下步骤：
(2-4.1)对比xml清单文件列表和已加工列表，判断是否有未加工子文件，如果是，则继续步骤(2-4.2)；否则，继续步骤(2-1)；
(2-4.2)读取Zip格式容器文件的未加工子文件，执行加工，继续步骤(2-4.1)。
5.根据权利要求3所述的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的步骤(2-6)具体包括以下步骤：
(2-6.1)对比xml清单文件列表和已加工列表，判断是否有未加工子文件，如果是，则继续步骤(2-6.2)；否则，继续加工线程结束，退出步骤；
(2-6.2)读取Zip格式容器文件的未加工子文件，执行加工，继续步骤(2-6.1)。
6.根据权利要求1所述的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的刀路生成子线程与刀路加工子线程分别在2个工作线程中进行。
7.根据权利要求2所述的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的刀路生成子线程中的步骤(1-6)中的zip容器文件包括容器文件和刀路文件。
8.根据权利要求2所述的实现在线同步进行刀路生成和执行刀路加工的方法，其特征在于，所述的刀路生成子线程中的步骤(1-6)中的加工清单文件包括xml加工清单文件和文件记录。
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