CN115080017A - 一种ai自动加工编程处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AI自动加工编程处理方法，涉及软件算法技术领域，所述方法包括：获取DXF文件的原始坐标数据；对所述原始坐标数据进行预处理，得到原始坐标图形数据；对所述原始坐标图形数据进行排序，对排序后的原始坐标图形数据进行交点计算并延长或截取，得到模拟加工路径图。本发明能够对模拟加工路径并自动修正加工补偿坐标，免去UG加工编程处理过程，缩减了设计到加工流程的过程中人工编程环节，提升了加工效率，在自动加工编程过程通过算法迭代，能确保加工精准度和成功率，系统化加工过程操作简单方便容易上手。

Description

一种AI自动加工编程处理方法

技术领域

本发明涉及软件算法技术领域，具体涉及一种AI自动加工编程处理方法。

背景技术

目前设计图加工编程处理方法，CAD图形设计后，把需加工模块处理后，结合非球面系数转坐标系数画出多段线，在CAD拼接加工模块，然后再通过UG加工编程导入CAD图进行分析计算加工刀路坐标；再能过加工坐标与CNC加工机台加工文件结合，生成CNC机台加工文件；通过U盘复制到机台进行加工处理；现有工艺流程对CNC操作人员的CAD/UG/CNC/软件能力非常高，人员技术水平不同，容易在软件处理过程出错，导致CNC加工零件处理出错，新人需进行三个月学习才能达到上岗操作要求。

综上，如何解决现有的加工处理过程人为操作导致加工失败，降低CNC操作人员对CAD/UG软件能力要求；提升CNC加工效率，缩减了加工处理的工艺流程是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种AI自动加工编程处理方法，所述方法包括以下步骤：

S1：获取DXF文件的原始坐标数据；

S2：对所述原始坐标数据进行预处理，得到原始坐标图形数据；

S3：对所述原始坐标图形数据进行排序，对排序后的原始坐标图形数据进行交点计算并延长或截取，得到模拟加工路径图；

优选的，所述步骤S1具体包括：

S11：利用解析器对DXF文件进行解析，得到解析坐标数据；

S12：利用坐标移动算法将所述解析坐标数据移动至垂足开始，得到原始坐标数据。

优选的，所述步骤S2具体包括：

S21：利用弧线段计算公式获取原始坐标数据中的弧线段；

S22：利用直线段计算方法获取原始坐标数据中的直线段；

S23：将所述弧线段和所述直线段的所有坐标点作为集合进行存储，得到原始坐标图形数据。

优选的，所述步骤S22具体包括：

S201：判断所述原始坐标图形中任意两个坐标点的X或Y是否相同；

S201：若Y相同，则不改变坐标点的X，对坐标点的Y进行迭代，得到直线段坐标点；若X相同，则不改变坐标点的Y，对坐标点X进行迭代，得到直线段坐标点；若均不同，则利用直线段方程对坐标点进行计算，得到直线段。

优选的，所述步骤S3具体包括：

S31：确定所述原始坐标图形数据开始坐标点和结束坐标点；

S32：计算所述开始坐标点和结束坐标点中任意两坐标点距离的绝对值，根据所述绝对值进行迭代，以得到排序后的原始坐标图形数据。

优选的，所述步骤S3具体包括：若上一坐标点和当前坐标点均为弧线段上的坐标点，则根据上一坐标点所在弧线段的朝向确定起点，根据当前坐标点所在弧线段的朝向确定终点；若上一坐标点为直线段上的坐标点、当前坐标点为弧线段上的坐标点，则根据上一坐标点所在直线段确定起点，根据当前坐标点所在弧线段的朝向确定终点；若上一坐标点为弧线段上的坐标点、当前坐标点位直线段上的坐标点，则根据上一坐标点所在弧线段的朝向确定起点，根据当前坐标点坐在弧线段的朝向去确定终点；若上一坐标点和当前坐标点均为直线段上的坐标点，判断两条直线段相交还是平行，根据判断结果确定交点。

优选的，所述方法还包括：

S4：根据所述模拟加工路径图以及预设的喷砂点，生成加工喷砂图。

优选的，所述步骤S4具体包括：

S41:判断所述模拟加工路径图中的开始坐标点是否为喷砂点，若开始坐标点是喷砂点，则执行步骤S42，若不是，则执行步骤S43；

S42：以结束点为开始并抬高预设像素得到操作加工喷砂图；

S43：计算中间喷砂线段，并根据所述中间喷砂线段的方向抬高预设像素，得到操作加工喷砂图。

优选的，所述步骤S43具体包括：

S431：从所述加工路径图中获取中间喷砂线段；

S432：确定所述中间喷砂线段的线段类型，根据确定的所述线段类型获取抬高线段，根据抬高线段的方向抬高预设像素，其中，所述线段类型包括斜线、横线、竖线。

本发明的有益效果体现在：

本发明实施例通过获取DXF文件的原始坐标数据；对所述原始坐标数据进行预处理，得到原始坐标图形数据；对所述原始坐标图形数据进行排序，对排序后的原始坐标图形数据进行交点计算并延长或截取，得到模拟加工路径图；根据所述模拟加工路径图以及预设的喷砂点，生成加工喷砂图，能够获取高精度的模拟加工路径图和操作加工喷砂图，能够对模拟加工路径并自动修正加工补偿坐标，免去UG加工编程处理过程，缩减了设计到加工流程的过程中人工编程环节，提升了加工效率，在自动加工编程过程通过算法迭代，能确保加工精准度和成功率，系统化加工过程操作简单方便容易上手。

本发明的其它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可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例所提供的一种AI自动加工编程处理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的加工图的示意图；

图3为本发明实施例所提供的截取的部分喷砂图的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，图1为本发明实施例所提供的一种AI自动加工编程处理方法，所述方法包括以下步骤：

S1：获取DXF文件的原始坐标数据；

在本发明实施例中，所述步骤S1具体包括：S11：利用JAVA解析器对DXF文件进行解析，得到解析坐标数据；S12：利用坐标移动算法将所述解析坐标数据移动至垂足开始，得到原始坐标数据。

其中，所述坐标移动算法具体为：首先，先通过迭代解析坐标数据获取X轴最大坐标点；然后，再次迭代数据，减去最大坐标得到移动后的新坐标，从而完成原始坐标数据的获取。

S2：对所述原始坐标数据进行预处理，得到原始坐标图形数据；

在本发明实施例中，所述步骤S2具体包括：S21：利用弧线段计算公式获取原始坐标数据中的弧线段；S22：利用直线段计算方法获取原始坐标数据中的直线段；S23：将所述弧线段和所述直线段的所有坐标点作为集合进行存储，得到原始坐标图形数据。

具体的，所述弧线段计算公式具体为：

X+r*Math.cos(i+Math.PI/180)

其中，X为横坐标，r为半径，PI为圆周率。

在本发明实施例中，所述步骤S22具体包括：S201：判断所述原始坐标图形中任意两个坐标点的X或Y是否相同；S201：若Y相同，则不改变坐标点的X，对坐标点的Y进行迭代，得到直线段坐标点；若X相同，则不改变坐标点的Y，对坐标点的X进行迭代，得到直线段坐标点；若均不同，则利用直线段方程对坐标点进行计算，得到直线段。需要说明的，迭代时，按照预设0.002像素点进行迭代，在具体实施例中，所述预设像素点可以是0.002，也可以是其他数值，在此不做限制。

在另一实施例中，所述步骤S2还包括利用非球面计算公式获得非球面坐标点。具体的非球面坐标点的计算方法如下：按x0自加0.0005，x0小于和非球面连接的第一个点的x循环计算坐标点(x,z)，具体公式为：

其中，z＝坐标点的纵坐标，x＝坐标点的横坐标,x0初始横坐标(默认0),k＝非球面常数,c＝非球面中心半径值的倒数,Ai＝非球面高階参数，i＝階数。

然后，将起点和下一个连接点连接,求出与直线相切，切点为直线终点的圆心坐标，具体的，通过直线方程：y＝kx+b，圆方程x²+y²＝r²组成一个二元一次方程组，再通过求根公式x＝-b±√b²-4ac求出x,将x代入y＝kx+b算出y，最后将所有计算的圆心坐标点连接起来，从而实现非球面的计算。

S3：对所述原始坐标图形数据进行排序，对排序后的原始坐标图形数据进行交点计算并延长或截取，得到模拟加工路径图；

在本发明实施例中，所述步骤S3具体包括：S31：确定所述原始坐标图形数据开始坐标点和结束坐标点，其中，所述开始坐标点包括弧线段开始坐标点和直线段开始坐标点，所述结束坐标点包括弧线段结束坐标点和直线段结束坐标点；S32：计算所述开始坐标点和结束坐标点中任意两坐标点距离的绝对值，根据所述绝对值进行迭代，以得到排序后的原始坐标图形数据。

在本发明实施例中，计算交点并延长具体包括：

1)当前坐标与上一个坐标所在线段均弧线段时，通过弧线段的朝向确定延长线的起点、终点；当前坐标所在弧线段的圆心朝下或朝右时，取该弧线段的开始坐标点为起点，在第二个弧线段的圆心朝下或朝右时取该弧线段的结束坐标点为终点。

具体的，确定弧线段朝向的逻辑为：当弧线段的起点与终点X不相等时，通过对比X的大小确定弧线段的朝向，当弧线段的起点与终点X相等时，通过对比Y的大小确定圆弧的朝向。

2)上一坐标所在线段为直线、当前坐标所在线段是为弧线段时，判断直线段和圆弧是否有交点，若有交底延长至交点，若无交底截取至交点。

在一实施例中，判断直线与圆弧是都有交点的方法为：通过直线段方程Y＝kX+b与圆方程X²+Y²＝r²组建二元一次方程aX+bY+c＝0求解，如果有解就是相交,无解就是不相交。

在另一些实施例中，判断直线与圆弧是都有交点的方法为：通过坐标转弧度公式求出度数θ，再通过θ来判断直线段和圆弧是否有交点；当弧线段的开始度数θ1大于结束度数θ2时,如果θ在[θ1,θ2+360]范围内判定直线段和弧线段相交，反之无交点；当弧线段的开始度数θ1小于结束度数θ2时,如果θ在[θ1,θ2]范围内判定直线段和弧线段相交,反之无交点。

3)上一个坐标所在线段为弧线段、当前坐标所在线段为直线段时，判断直线与圆弧是都有交点的方法为，具体的判断方法参考2)，在此不再赘述。

4)上一坐标所在线段和当前坐标坐在线段均为直线段时，计算最短加工路径计算，通过斜率判断直线段平行还是相交；当两条直线段平行时，取终点Y坐标较大的点为终点向另一条直线段做垂线，然后将2条线的终点坐标与垂足连接；当两条线延长才相交时，判断当前线段是否有交底，若当前线段有交点，则识别线段交点，移除多余线段，若当前线段无交点，则任意取直线段终点坐标向另一条直线段做垂线，将直线段的2个终点与垂足连接。

由于获取的原始坐标图形数据的顺序是打乱的，因此，我们采用上述方法对原始坐标图形数据进行排序，排序后的原始坐标图形数据通过预留刀值R移动至坐标加工点，移动后会出现断层现象，因此，还需要对排序后的原始坐标图形数据做计算交点并延长。这样，通过对原始坐标图形数据的排序和计算交点延长，得到了我们所需的模型加工路径图，实现了道具与预留值的补偿。参考图2，图2为本发明实施例所提供的加工图，其中，细线条为模拟加工路径图中各个加工坐标点的连接线，粗线条表示实际设置的加工路径，由图可知，本申请所提供的方法，构建的加工路径与实际的加工路径一致，保证了加工的精确性。

S4：根据所述模拟加工路径图以及预设的喷砂点，生成加工喷砂图。

在本发明实施例中，所述步骤S4具体包括：S41:判断所述模拟加工路径图中的开始坐标点是否为喷砂点，若开始坐标点是喷砂点，则执行步骤S42，若不是，则执行步骤S43；S42：以结束点为开始并抬高预设像素得到操作加工喷砂图；S43：计算中间喷砂线段，并根据所述中间喷砂线段的方向抬高预设像素，得到操作加工喷砂图。

在本发明实施例中，所述步骤S43具体包括：S431：从所述加工路径图中获取中间喷砂线段；S432：确定所述中间喷砂线段的线段类型，根据确定的所述线段类型获取抬高线段，根据抬高线段的方向抬高预设像素，其中，所述线段类型包括斜线、横线、竖线。具体的，根据确定的所述线段类型获取抬高线段的方法为：竖线：起点的结束X小于起点的开始Y抬高线段X＝终点的开始X，Y＝起点的结束Y，反之X＝起点的结束X，Y＝终点的开始Y横线：起点的结束X小于起点的开始X抬高线段X＝终点的开始X，Y＝起点的结束Y，反之X＝起点的结束X，Y＝终点的开始Y斜线：起点的结束Y小于起点的开始Y抬高线段X＝终点的开始X，Y＝起点的结束Y，反之X＝起点的结束X，Y＝终点的开始Y；最后通过X、Y生成两条抬高线段。如图3所示，图3为本发明实施例所提供的截取的部分喷沙图的示意图，灰色部分为喷砂线段。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种AI自动加工编程处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取DXF文件的原始坐标数据；

S2：对所述原始坐标数据进行预处理，得到原始坐标图形数据；

S3：对所述原始坐标图形数据进行排序，对排序后的原始坐标图形数据进行交点计算并延长或截取，得到模拟加工路径图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11：利用解析器对DXF文件进行解析，得到解析坐标数据；

S12：利用坐标移动算法将所述解析坐标数据移动至垂足开始，得到原始坐标数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21：利用弧线段计算公式获取原始坐标数据中的弧线段；

S22：利用直线段计算方法获取原始坐标数据中的直线段；

S23：将所述弧线段和所述直线段的所有坐标点作为集合进行存储，得到原始坐标图形数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S22具体包括：

S201：判断所述原始坐标图形中任意两个坐标点的X或Y是否相同；

S201：若Y相同，则不改变坐标点的X，对坐标点的Y进行迭代，得到直线段坐标点；若X相同，则不改变坐标点的Y，对坐标点X进行迭代，得到直线段坐标点；若均不同，则利用直线段方程对坐标点进行计算，得到直线段。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31：确定所述原始坐标图形数据开始坐标点和结束坐标点；

S32：计算所述开始坐标点和结束坐标点中任意两坐标点距离的绝对值，根据所述绝对值进行迭代，以得到排序后的原始坐标图形数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：若上一坐标点和当前坐标点均为弧线段上的坐标点，则根据上一坐标点所在弧线段的朝向确定起点，根据当前坐标点所在弧线段的朝向确定终点；若上一坐标点为直线段上的坐标点、当前坐标点为弧线段上的坐标点，则根据上一坐标点所在直线段确定起点，根据当前坐标点所在弧线段的朝向确定终点；若上一坐标点为弧线段上的坐标点、当前坐标点位直线段上的坐标点，则根据上一坐标点所在弧线段的朝向确定起点，根据当前坐标点坐在弧线段的朝向去确定终点；若上一坐标点和当前坐标点均为直线段上的坐标点，判断两条直线段相交还是平行，根据判断结果确定交点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S4：根据所述模拟加工路径图以及预设的喷砂点，生成加工喷砂图。

8.根据权利要求7所述的方法，其中特征在于，所述步骤S4具体包括：

S41:判断所述模拟加工路径图中的开始坐标点是否为喷砂点，若开始坐标点是喷砂点，则执行步骤S42，若不是，则执行步骤S43；

S42：以结束点为开始并抬高预设像素得到操作加工喷砂图；

S43：计算中间喷砂线段，并根据所述中间喷砂线段的方向抬高预设像素，得到操作加工喷砂图。

9.根据权利要求7所述的方法，其中特征在于，所述步骤S43具体包括：

S431：从所述加工路径图中获取中间喷砂线段；

S432：确定所述中间喷砂线段的线段类型，根据确定的所述线段类型获取抬高线段，根据抬高线段的方向抬高预设像素，其中，所述线段类型包括斜线、横线、竖线。

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