专利名称：基于ug平台的机械线切割数据处理方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械自动化技术领域，更具体地说，涉及一种基于UG平台的机械线 切割数据处理方法、装置和系统。
背景技术：
线切割加工是通过工具电极对工件进行脉冲放电产生的电腐蚀对待加工工件进 行切割的方法，与所述线切割加工对应的线切割系统，是根据已经构造好的工件轮廓图 并结合工件应用特点，给出加工方法及条件，计算出加工轨迹的软件。现有的线切割系统采用的HF线切割自动编程系统或WAP-G线切割自动编程系 统，是图形交互式的软件系统，通过简单的绘图工具，将所要进行切割的零件形状描绘 出来，按照工艺的要求，将所述图形进行编排处理再进行针对所述待切割工件的加工流 程。然而现有的线切割系统至少存在如下缺点现有的编程系统采用二维编程模 式，在进行线切割的过程中只能针对二维图形，在面临需要进行三维图形的加工需求 时，需对现有的二维图形进行转换，而转换过程复杂，成本高；并且，现有的编程系统 无法检测加工轮廓垂直的锥度方向及数值，由于不能满足切割工件的自动编程需求而使 用手动编程进行有锥度的工件进行程序编写，而手动编程的出错率高，效率低；另外， 现有的编程系统中配置的自动编程的图形文档中不能出现于待切割工件形状无关的图 形，由此，当图纸中出现了这些无关线条时需进行图形辨析、无关轮廓去除，所述图形 转换、辨析和去除工作复杂，以造成图形错误，从而带来工件加工次品率升高的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法、装置和系 统，以满足针对三维图形的线切割需求，并提高了线切割编程系统的自动编程能力。一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法，包括在所述UG平台上，识别并截获构成待切割工件的图形线条，以及，针对预设切 割要求，设定切割参数；依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数选取切割图形轮廓；参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割轨迹对应的UG平台的 G代码文件。优选地，该实施方式基于UG操作平台进行线切割的数据处理，该处理方法通过 识别及获取待切割工件的图形线条，并依次进行了切割参数设定、图形轮廓选择及生成 执行代码过程，进行了三维图形信息的处理，从而实现了针对三维图形加工的目的，另 外，本数据处理方法能够将所述图形线条进行整体识别从而解决了现有技术中对与图形 文档中无关的线条的辨析及去除工作复杂的问题。优选地，所述识别并截获构成待切割工件的图形线条具体为
采用所述UG平台的自动编程操作平台，自动对待切割工件的图形识别，获该图 形的线条之间连接点及连接方式信息，以及单条线条的端点信息。该是实施方式列举出了对所述图形线条的具体识别信息的类型，包含有线条之 间的连接信息和单线条的端点信息。优选地，所述针对预设切割要求，设定切割参数具体为针对预设切割要求，设定切削方式、余量设置、偏移量和偏移方向。作为优选，本实施方式列举出了 在获取了与所述图形线条对应的连接信息和 单线条端点信息后，根据实际的切割要求而设定的切割参数。优选地，当所述待切割元件中包含有锥度图形线条时，依据所述待切割工件的 图形线条并结合所述切割参数选取切割图形轮廓具体为以基准平面为参考面，根据识别的所述锥度的图形线条并结合针对所述锥度的 图形线条设定的锥度偏移数值和锥度偏移方向，选取切割图形轮廓。该实施方式体现是待处理图形中含有锥度线条时如何进行轮廓选取，利用本 发明的数据处理方法，实现了三维图形线切割处理，且对于有锥度的图形也可在不转化 图形及省去手动编程的情况下，也可进行识别、参数设定、轮廓选定、轨迹及代码文件 生成的过程。优选地，所述方法还包括利用所述UG平台的代码数据库，将生成的G代码 文件进行与切割操作相匹配的优化。所述代码数据库对生成的G代码文件进行优化，是根据存储的与实际切割贴合 的G代码模块对生成的该G代码文件进行调整，以起到校正所述G代码的目的，从而使 线切割操作更为精准，进而达到降低次品率的目的。优选地，所述方法还包括结合切割工件的G代码历史文件和实际切割状态数 据，创建代码数据库。一种基于UG平台的机械线切割数据处理装置，包括图形元素获取及切割参数设定模块，用于识别并截获构成待切割工件的图形线 条，以及，针对预设切割要求，设定切割参数；图形轮廓选取模块，用于依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数 选取切割图形轮廓；代码生成模块，用于参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割 轨迹对应的UG平台的G代码文件。优选地，所述装置还包括锥度图形处理模块，用于以基准平面为参考面，根据 识别的所述锥度的图形线条并结合针对所述锥度的图形线条设定的锥度偏移数值和锥度 偏移方向，选取切割图形轮廓。优选地，所述装置还包括代码数据库，用于将生成的G代码文件进行与切割操 作相匹配的优化。所述数据处理装置与所述方法对应，满足了三维图形加工需求及实现了对图形 的整体识别的目的。一种基于UG平台的机械线切割数据处理系统，包括基于UG平 台的机械线切割数据处理装置、网络传输系统和机床加工系统，所述装置包括图形元素获取及切割参数设定模块，用于识别并截获构成待切割工件的图形线条，以及，针对预设切割要求，设定切割参数；图形轮廓选取模块，用于依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数 选取切割图形轮廓；代码生成模块，用于参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割 轨迹对应的UG平台的G代码文件；网络传输系统，用于将所述G代码文件传输至机床加工系统；机床加工系统，用于识别并解析所述G代码文件，生成与该G代码文件对应的 实际加工轨迹，以及，按照该加工轨迹对所述待切割图形进行切割。所述数据处理系统与所述系统及方法对应，所述系统将所述机械线切割数据处 理装置、网络传输系统和机床加工系统整合，不仅实现了针对三维图形的线切割及图形 整体识别，且提高了所述线切割系统的智能程度。从上述的技术方案可以看出，本发明实施例是基于UG操作平台上的线切割数据 处理方法，通过对待切割工件的图形线条的整体识别、切割参数的设定、轮廓的选取和 相应执行代码的生成，实现了对三维图形的数据处理，从而满足了加工部件对应的三维 图形的加工需求，克服了现有技术中需对二维图形转换而带来的转换复杂、成本高的缺 点；同时，本数据处理方法相对于现有技术的自动编程功能有所提高，可检测并加工轮 廓有锥度的工件，解决了现有技术中需对有锥度工件的图形进行手动编程识别和处理而 产生出错率高、效率低的问题；另外，由于该数据处理方法的自动编程功能的提高，该 方法针对工件的整体图形进行自动识别，省去了对与图形文档中无关线条的解析及复杂 的去除工作，提高了工作效率，降低了次品率。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或 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，下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例，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为本发明实施例公开的一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法流程 图；图2为本发明实施例公开的一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法流程 图；图3为本发明实施例公开的一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法流程 图；图4为本发明实施例公开的一种基于UG平台的机械线切割数据处理装置结构示 意图；图5为本发明实施例公开的一种基于UG平台的机械线切割数据处理系统结构示 意图。
具体实施例方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下
UG Unigraphics, 一个交互式CAD/CAM (计算机辅助设计与计算机辅助制造)
系统；下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。本发明实施例公开了一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法、装置和系 统，以满足针对三维图形的线切割需求，并提高了线切割编程系统的自动编程能力。图1示出了一种基于UG操作平台的机械线切割数据处理方法，包括步骤101 在所述UG平台上，识别并截获构成待切割工件的图形线条，以及， 针对预设切割要求，设定切割参数；采用所述UG平台的自动编程操作平台，自动对待切割工件的图形识别，当该图 形中含有相接的线条时，则获取线条之间连接点及连接方式信息；当识别并截获的线条为单条线条是，则获取该单条线条的端点信息。所述切割参数根据实际的加工需要，可进行贴合实际情况的设置，在本实施例 中，针对与设计切割要求，设定切削方式、余量设置、偏移量和偏移方向，需要说明的 是并不局限于上述列举的形式。步骤102 依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数选取切割图形 轮廓；在与所述工件的图形对应的切割参数设定好后，在所述UG操作平台上，依次根 据所述切削方向选取切割图形的轮廓，在实际操作中，被选取的图形依次改变颜色并制 定进刀线及进刀线的方向；在处理多个切割闭合图形轮廓时，可在选取首个闭合图形轮廓后，继续选取下 个图形轮廓，并自动计算跳步距离以及跳步方式。步骤103:参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割轨迹对应 的UG平台的G代码文件。本实施例中通过识别及获取待切割工件的图形线条，并依次进行了切割参数 设定、图形轮廓选择及生成执行代码过程，进行了三维图形信息的处理，从而满足了加 工部件对应的三维图形的加工需求。图2示出了又一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法，包括步骤201 在所述UG平台上，识别并截获构成待切割工件的图形线条，以及， 针对预设切割要求，设定切割参数；步骤202 依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数选取切割图形 轮廓；步骤203:参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割轨迹对应 的UG平台的G代码文件；步骤204:利用所述UG平台的代码数据库，将生成的G代码文件进行与切割操 作相匹配的优化；所述代码数据库的建立，结合加工参数系统、遗传算法和智能识别技术为实际加工提供了更为全面的数据参考。所述代码数据库对生成的G代码文件进行优化，是根 据存储的与实际切割贴合的G代码模块对生成的该G代码文件进行调整，以起到校正所 述G代码的目的，从而使线切割操作更为精准，进而达到降低次品率的目的。图3示出了一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法，需要明确是，本实施 例针对工件图形中包含有锥度的部分如何处理进行图示和说明步骤301 在所述UG平台上，识别并截获构成待切割工件的图形线条，以及， 针对预设切割要求，设定切割参数；步骤302:以基准平面为参考面，根据识别的所述锥度的图形线条并结合针对 所述锥度的图形线条设定的锥度偏移数值和锥度偏移方向，选取切割图形轮廓；步骤303:参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割轨迹对应 的UG平台的G代码文件。针对所述锥度图形生成的代码文件为锥度G代码文件。步骤304:利用所述锥形UG平台的代码数据库，将生成的G代码文件进行与切 割操作相匹配的优化。需要特别指出的是步骤302在处理不带有锥度的图形时，参照图2的图示及其 说明进行。需要说明是，在同一工件中，可能包含有多个不同类型的图形，有不带有锥度 的图形及带有锥度的图形，本实施例将带有锥度的图形进行详尽说明，目的在于体现 待处理图形中含有锥度线条时如何进行轮廓选取，利用本发明的数据处理方法，实现了 三维图形线切割处理，且对于有锥度的图形也可在不转化图形及省去手动编程的情况 下，也可进行识别、参数设定、轮廓选定、轨迹及代码文件生成的过程；从而解决了现 有技术中需对有锥度工件的图形进行手动编程识别和处理而产生出错率高、效率低的问 题。图4示出了一种基于UG平台的机械线切割数据处理装置结构，包括图形元素获取及切割参数设定模块401，用于识别并截获构成待切割工件的图线 条，以及，针对预设切割要求，设定切割参数；图形轮廓选取模块402，用于依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参 数选取切割图形轮廓；代码生成模块403，用于参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切 割轨迹对应的UG平台的G代码文件。锥度图形处理模块404，用于以基准平面为参考面，根据识别的所述锥度的图形 线条并结合针对所述锥度的图形线条设定的锥度偏移数值和锥度偏移方向，选取切割图 形轮廓；需要说明的是，所述图形轮廓选取模块402和锥度图形处理模块404可整合在一 个单元中。代码数据库405，用于将生成的G代码文件进行与切割操作相匹配的优化。所述数据处理装置与所述方法对应，满足了三维图形加工需求及实现了对图形 的整体识别的目的。图5示出了一种基于UG平台的机械线切割数据处理系统，包括基于UG平台的机械线切割数据处理装置501、网络传输系统502和机床加工系统503，所述装置501 包括图形元素获取及切割参数设定模块5011，用于识别并截获构成待切割工件的图 形线条，以及，针对预设切割要求，设定切割参数；图形轮廓选取模块5012，用于依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割 参数选取切割图形轮廓；代码生成模块5013，用于参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述 切割轨迹对应的UG平台的G代码文件；需要指出的是，本实施例中还示出了锥度图形处理模块5014，用于以基准平面 为参考面，根据识别的所述锥度的图形线条并结合针对所述锥度的图形线条设定的锥度 偏移数值和锥度偏移方向，选取切割图形轮；代码数据库5015，用于将生成的G代码文件进行与切割操作相匹配的优化；网络传输系统502，用于将所述G代码文件传输至机床加工系统；机床加工系统503，用于识别并解析所述G代码文件，生成与该G代码文件对应 的实际加工轨迹，以及，按照该加工轨迹对所述待切割图形进行切割。所述数据处理系统与所述系统及方法、装置均对应，所述系统将所述机械线切 割数据处理装置、网络传输系统和机床加工系统整合，不仅实现了针对三维图形的线切 割及图形整体识别，且提高了所述线切割系统的智能程度。综上所述
具体实施例方式基于UG操作平台上的线切割数据处理方法，通过对待切割 工件的图形线条的整体识别、切割参数的设定、轮廓的选取和相应执行代码的生成，实 现了对三维图形的数据处理，从而满足了加工部件对应的三维图形的加工需求，克服了 现有技术中需对二维图形转换而带来的转换复杂、成本高的缺点；同时，本数据处理方法相对于现有技术的自动编程功能有所提高，可检测并加 工轮廓有锥度的工件，解决了现有技术中需对有锥度工件的图形进行手动编程识别和处 理而产生出错率高、效率低的问题；另外，由于该数据处理方法的自动编程功能的提高，该方法针对工件的整体图 形进行自动识别，省去了对与图形文档中无关线条的解析及复杂的去除工作，提高了工 作效率且降低了次品率。本发明实施例公开了与所述方法对应的装置和系统，所述数据处理装置与所述 方法对应，满足了三维图形加工需求及实现了对图形的整体识别的目的。所述数据处理系统与所述系统及方法、装置均对应，所述系统将所述机械线切 割数据处理装置、网络传输系统和机床加工系统整合，不仅实现了针对三维图形的线切 割及图形整体识别，且提高了所述线切割系统的智能程度。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其 他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的 装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方 法部分说明即可。专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明 硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步 骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束 条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是 这种实现不应认为超出本发明的范围。 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发 明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所 定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和 新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法，其特征在于，包括在所述UG平台上，识别并截获构成待切割工件的图形线条，以及，针对预设切割要 求，设定切割参数；依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数选取切割图形轮廓；参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割轨迹对应的UG平台的G代 码文件。
2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述识别并截获构成待切割工 件的图形线条具体为采用所述UG平台的自动编程操作平台，自动对待切割工件的图形识别，获该图形的 线条之间连接点及连接方式信息，以及单条线条的端点信息。
3.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述针对预设切割要求，设定 切割参数具体为针对预设切割要求，设定切削方式、余量设置、偏移量和偏移方向。
4.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，当所述待切割元件中包含有锥 度图形线条时，依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数选取切割图形轮廓 具体为以基准平面为参考面，根据识别的所述锥度的图形线条并结合针对所述锥度的图形 线条设定的锥度偏移数值和锥度偏移方向，选取切割图形轮廓。
5.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，还包括利用所述UG平台的 代码数据库，将生成的G代码文件进行与切割操作相匹配的优化。
6.根据权利要求6所述的数据处理方法，其特征在于，还包括结合切割工件的G代 码历史文件和实际切割状态数据，创建代码数据库。
7.—种基于UG平台的机械线切割数据处理装置，其特征在于，包括图形元素获取及切割参数设定模块，用于识别并截获构成待切割工件的图形线条， 以及，针对预设切割要求，设定切割参数；图形轮廓选取模块，用于依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数选取 切割图形轮廓；代码生成模块，用于参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割轨迹 对应的UG平台的G代码文件。
8.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括锥度图形处理模块，用于以基准 平面为参考面，根据识别的所述锥度的图形线条并结合针对所述锥度的图形线条设定的 锥度偏移数值和锥度偏移方向，选取切割图形轮廓。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括代码数据库，用于将生成的G代 码文件进行与切割操作相匹配的优化。
10.—种基于UG平台的机械线切割数据处理系统，其特征在于，包括基于UG平 台的机械线切割数据处理装置、网络传输系统和机床加工系统图形元素获取及切割参数设定模块，用于识别并截获构成待切割工件的图形线条， 以及，针对预设切割要求，设定切割参数；图形轮廓选取模块，用于依据所述待切割工件的图形线条并结合所述切割参数选取切割图形轮廓；代码生成模块，用于参照所述切割图形轮廓确定切割轨迹后，生成与所述切割轨迹 对应的UG平台的G代码文件；网络传输系统，用于将所述G代码文件传输至机床加工系统； 机床加工系统，用于识别并解析所述G代码文件，生成与该G代码文件对应的实际 加工轨迹，以及，按照该加工轨迹对所述待切割图形进行切割。
全文摘要
本发明实施例公开了一种基于UG平台的机械线切割数据处理方法、装置和系统，基于UG操作平台上的线切割数据处理方法，通过对待切割工件的图形线条的整体识别、切割参数的设定、轮廓的选取和相应执行代码的生成，实现了对三维图形的数据处理，从而满足了加工部件对应的三维图形的加工需求，克服了现有技术中需对二维图形转换而带来的转换复杂、成本高的缺点；同时，本数据处理方法相对于现有技术的自动编程功能有所提高，可检测并加工轮廓有锥度的工件，解决了现有技术中需对有锥度工件的图形进行手动编程识别和处理而产生出错率高、效率低的问题。
文档编号G05B19/19GK102012691SQ20101056331
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者谢江英, 高国利, 黄福胜 申请人:深圳市银宝山新科技股份有限公司