从CAD数据到CNC加工代码数控课程设计说明书Word格式.docx
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1内容提要
据有关资料统计：
用手工编程时，一个零件的编程时刻与其实际加工时刻的平均比例约为30:
1。
而数控机床无法启动进行加工的缘故中，有20%-30%是由于加工程序不能及时编制出来造成的。
由此可见，编程的自动化是现今制造业的一个必然的进展趋势。
所谓的自动编程，确实是利用运算机专用软件来编制数控加工程序，编程人员只需依照零件图样的要求，利用数控语言，由运算机自动地进行数值计算及后置处置，编写出零件加工程序单。
在很多制造领域，尤其在军事工业，航空航天工业，微观制造业等尖端科技领域，由于其产品往往具有科技含量高、结构复杂、精度高等特点，给手工编程造成了专门大难度，乃至无法完成。
为了缩短编程时刻，减少人为失误，编程后方便加工前的加工模拟，愈来愈多的常规制造领域业慢慢采纳自动编程。
因此，制造业界投入了愈来愈多的资源来进行自动编程技术的研究开发，使其迅速的进展成熟起来。
本次课程设计的目的确实是设计一个能够将AutoCAD等运算机辅助设计软件画出的DXF图形文件中的相关信息提掏出，通过编程转换成咱们所需要的加工图形，并生成数控代码，实现自动编程目的软件。
2前期预备
编程软件的选择
VisualBasic（VB）和VisualC++（VC）尽管都是可视化的高级编程语言，可是编写相同程序时，VC的工作量一样要比VB高上很多，而且VC适用于大型的，复杂的，商用的程序，其学习难度也远高与VB。
VB是一种可视化的、面向对象和采纳事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，可用于开发Windows环境下的各类应用程序。
它简单、效率高，且功能壮大。
故选用用VisualBasic作为本次课程设计的编程软件。
DXF文件的结构
1、DXF文件简介
DXF是DrawingExchangeFormat的缩写，是Autodesk公司开发的用于AutoCAD与其它软件之间进行CAD数据互换的CAD数据文件格式。
其扩展名是“.dxf”，是一种基于矢量的ASCII格式，在表现图形的大小方面十分精准，由于它结构简单、可读性好，易于被其他程序处置，因此已是事实上的工业标准。
目前，绝大多数CAD系统都能读入或输出DXF文件。
2、DXF文件的组成
一个完整的DXF文件由六大段组成，别离是：
题目段（HEADERSection）
类段（CLASSEDSection）
表段（TABLESSection）
块段（BLOCKSSection）
实体段（ENTITLESSection）
对象段（OBJECTSSection）
还有起始段和段终止标记和文件终止标记。
一样情形下，段的前后顺序不能改变。
六大段中与几何图形有关的几何信息均包括在实体段中，实体段中的实体有：
点，直线，圆，圆弧，折线，B样条曲线，文本等。
而咱们只需要用到直线和圆弧。
不同实体在DXF文件中的记录要素不同，例如一条直线的几何信息是直线的起点和终点坐标。
通过度析DXF的文件结构和自动编程所需的信息，只把握ENTITLES段就大体能够知足画图和提取几何图形大体信息的要求。
3、实体段（ENTITLESSection）
该段概念了每一个实体的种类，所在的图层名，颜色，线形，厚度，实体描述字及有关几何数据，如直线（起点、终点），圆（层、圆心、半径），圆弧（圆心、角度、起始坐标、终点坐标）。
不管DXF中的哪个段均由假设干个组（Group）组成，每一个组单元占两行，第一行为组码（GroupCodes），为整形的代码，代表着改组组值的性质，第二行为组值（GroupValue），为具体的数值和代码，二者相结合标识出具体组值代表的意义。
表1至表3是DXF直线、圆、圆弧组码的功能说明
表一：
DXF中直线组码的说明
组码
说明
100
子类标记（AcDbLine）
6
线形（可选）
10
起点（在OCS中）DXF：
X的值
20，30
DXF中Y，Z起点（在OCS中）的值
11
端点（OWCS中）DXF：
21，31
DXF中Y，Z端点（在OCS中）的值
表二：
DXF中圆的组码的说明
说明
子类标记（AcDbCircle）
中心点（在OCS中）DXF：
DXF中Y，Z中心点（在OCS中）的值
40
半径
210
拉伸方向。
默认值（0，0，1），DXF：
X值
220，230
Y，Z的拉伸方向
表三：
DXF中圆弧组码的说明
子类标记（AcDbArc）
50
起始角度
51
终点角度
由表可知，AcDbArc嵌套在AcDbCircl中，而且圆心、半径的组码与圆的都相同。
可是圆与圆弧的提取并非会混淆，因为在ENTITLES段中每一个实体概念的入口处组码0的组值标示实在体类型，圆在入口处组码的组值是CIRCLE，而圆弧是ARC，由此可区分提取。
DXF文件中的组码50，51给出的是圆弧起点与终点角度，而关于运动操纵信息而言，需要的是圆弧起点与终点的坐标值。
依照下式，将取得的是圆弧的所在座标系下的两个端点的坐标值。
设圆心坐标为
，半径为
，起始角为
，终止角为
，那么可取得圆弧在所在座标系下的起点坐标
与圆弧的终点坐标
：
三、数控系统软件设计进程
数控系统软件的设计是本次课程设计的要紧内容与核心部件，通过VisualBasic的编程功能，咱们从DXF文件中提掏出所需的组码，并利用这些组码显示图形，生成数控代码。
咱们还考虑了刀补，加工方向和起刀点的选择。
为了方便利用者操作，咱们把这些功能通过人性化的界面表达，用户只用进行一些简单的操作，即可实现自动编程的功能。
为了能够清楚显示图像，界面包括原始状态、最大化两种情形。
图1虚线框内是整个软件的功能的设计流程。
其中，我和另外两名同窗需要做的是从读入DXF文件，提取圆弧和直线信息并排序，最后显示图形（1-4步）。
而我又在其中负责显示图形（第4步）工作。
图1数控系统软件设计的流程图
读入DXF文件
利用VB中的通用对话框控件，能够打开所需的DXF源文件，并按行读取文件中的数据内容，具体程序如下：
PrivateSubopenfile_Click（）
CallopenDXFfile_Click
EndSub
PrivateSubopenDXFfile_Click（）'
打开文件
TDXF="
"
="
'
filename=
OnErrorGoTocancleopen
j=0
OpenfilenameForInputAs#1'
按行读取打开的文件顺序读取数据的内容
DoWhileNotEOF
（1）
LineInput#1,saveDXF
IfsaveDXF="
AcDbCircle"
OrsaveDXF="
AcDbLine"
Then
j=j+1
EndIf
TDXF=TDXF&
saveDXF&
"
~"
保留文件信息
Loop
k=j
ReDimDXFline（1Tok）,DXFcircle（1Tok）,TEMPline（1Tok）,TEMPcircle（1Tok）,Common（1Tok）,D（1Tok）,TempCommon（1Tok）,Taxis（1Tok）
Close#1
此程序可由openDXFfile子程序打开DXF文件并找出实体段中圆弧与直线的组码，并计数。
提取相关圆弧和直线的信息
由于适才程序中，在圆弧和直线组码开始处追加了“~”，方便了下面提取每段圆弧与直线信息的程序查找所需内容。
strStart1=InStr（1,TDXF,"
&
）'
提取直线标志所在行
strStart2=InStr（1,TDXF,"
）'
提取圆弧标志所在行
IfstrStart1>
strStart2AndstrStart2<
>
0Then
strStart=strStart2
ElseIfstrStart1<
strStart=strStart1
Else
strEnd=InStr（strStart,TDXF,"
ENDSEC"
提取直线和圆弧终点的几何信息
temp=Mid（TDXF,strStart,strEnd-strStart）'
提取直线和圆弧的几何信息
sourse=Split（temp,"
）
startPos=-1
j=0
DoWhilestartPos<
-2'
startPos=getStart（startPos）
IfstartPos=-2ThenExitDo
Ifsourse（startPos）="
DXFline（j）.SX=0
DXFline（j）.SY=0
DXFline（j）.EX=0
DXFline（j）.EY=0
DXFline（j）.SX=sourse（startPos+2）'
拾取起点的X坐标
DXFline（j）.SY=sourse（startPos+4）'
拾取起点的Y坐标
DXFline（j）.EX=sourse（startPos+8）'
拾取终点的X坐标
DXFline（j）.EY=sourse（startPos+10
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