Cnc加工程序生成系统及方法
【专利摘要】一种CNC加工程序生成系统，其运行于一CNC加工装置上，所述CNC加工程序生成系统包括CAD图形读入模块、图形预处理模块、CNC加工程序计算模块以及CNC加工程序输出模块。该CAD图形读入模块读入CAD图形，所述图形预处理模块和CNC加工程序计算模块用于优化CNC加工程序路径，该CNC加工程序输出模块输出CNC加工程序。所述CNC加工程序生成系统对加工路径进行优化处理，使得CNC加工装置在加工时速度和精度达到较好的效果，可节约生产成本和提高加工精度。同时，本发明还提供一种CNC加工程序生成方法。
【专利说明】CNC加工程序生成系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种程序生成系统及方法，尤其涉及一种CNC加工程序生成系统及方 法。
【背景技术】
[0002] 数控机床（Computer numerical control, CNC)加工装置是一种由程序控制的自 动化机床，CNC加工装置能够类推地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计 算机将其译码，从而使CNC加工装置执行规定的动作，通过刀具切削毛坯料加工成半成品 或成品零件。
[0003] 现有技术中，已出现将计算机辅助设计（Computer Aided Design, CAD)图形导入 到CNC加工装置中，该CNC加工装置的CNC加工程序自动生成。然而CNC加工装置的加工 路径没有进行优化，使得加工精度受到影响。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，有必要提供一种路径优化的CNC加工程序生成系统。
[0005] 还有必要提供一种路径优化的CNC加工程序生成方法。
[0006] -种CNC加工程序生成系统，其运行于一 CNC加工装置上，所述CNC加工程序生成 系统包括： CAD图形读入模块，用于读入一 CAD图形的轮廓线； 图形预处理模块，用于生成所述轮廓线的点云集； CNC加工程序计算模块，用于优化轮廓线的点云集，使曲率小的轮廓线分布较少的点， 曲率大的轮廓线分布较多的点； CNC加工程序输出模块，用于生成并输出该CAD图形的CNC加工程序。
[0007] -种程序生成方法，其包括以下步骤： 读入一 CAD图形的轮廓线； 生成所述轮廓线的点云集； 生成点云集中每个点的实际法向量； 优化轮廓线的点云集，使曲率小的轮廓线分布较少的点，曲率大的轮廓线分布较多的 占. 生成并输出该CAD图形的CNC加工程序。
[0008] 所述CNC加工程序生成系统及方法对加工路径进行优化，曲率小的轮廓线分布较 少的点，曲率大的轮廓线分布较多的点，这样使得CNC加工装置在加工时速度和精度达到 较好的效果，可节约生产成本和提高加工精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本发明CNC加工程序生成系统一较佳实施例的功能模块图。
[0010] 图2是本发明CNC加工程序生成方法一较佳实施例的运行流程图。
[0011] 图3是本发明CNC加工程序生成系统读入的一待加工产品的CAD图形的轮廓线的 示意图。
[0012] 图4是图3所示轮廓线的法向量的示意图。
[0013] 图5是调整图3所示轮廓线的法向量一致向外后的示意图。
[0014] 图6是图5所示其中其一条轮廓线m生成的点云集的示意图。
[0015] 图7是优化图6所示轮廓线m的点云集后的点集合的示意图。
[0016] 主要元件符号说明
【权利要求】
1. 一种CNC加工程序生成系统，其运行于一 CNC加工装置上，其特征在于，所述CNC加 工程序生成系统包括： CAD图形读入模块，用于读入一 CAD图形的轮廓线； 图形预处理模块，用于生成所述轮廓线的点云集； CNC加工程序计算模块，用于优化轮廓线的点云集，使曲率小的轮廓线分布较少的点， 曲率大的轮廓线分布较多的点； CNC加工程序输出模块，用于生成并输出该CAD图形的CNC加工程序。
2. 如权利要求1所述的CNC加工程序生成系统，其特征在于：该图形预处理模块计算 每条轮廓线的法向量，将所有轮廓线的法向量一致向外，以及将每一条轮廓线按照一定的 间距均匀生成轮廓的点云集。
3. 如权利要求2所述的CNC加工程序生成系统，其特征在于：该图形预处理模块选定 一条轮廓线向外的法向量，依照加工方向，计算该轮廓线和其相邻轮廓线的法向量的夹角， 并根据夹角判断是否要将相邻的轮廓线的法向量反向：若夹角大于90度就把该相邻轮廓 线的法向量反向，否则，则说明该相邻轮廓线的法向量本身已向外；之后，再计算该相邻的 法向量向外或法向量已调整向外的轮廓线与其相邻轮廓线的法向量的夹角，并根据夹角判 断是否要将下一条相邻的轮廓线的法向量反向，以此类推直到最后一条轮廓线。
4. 如权利要求3所述的CNC加工程序生成系统，其特征在于：CNC加工程序计算模块将 点云集中相邻点之间的顺序向量与与该点所在平面的法向量差乘生成每个点的实际法向 量。
5. 如权利要求4所述的CNC加工程序生成系统，其特征在于：该CNC加工程序计算模 块选定一法向量向外的点，依照加工方向，计算该点和其相邻点的实际法向量的夹角，若该 夹角对应的曲率小于给定的曲率，那么移除该点，否则跳到下一个点，以此类推对轮廓线的 点云集进行优化处理。
6. 如权利要求5所述的CNC加工程序生成系统，其特征在于：该CNC加工程序输出模 块用于根据优化的点集合及CNC加工路径模板生成该CAD图形的CNC加工程序。
7. -种CNC加工程序生成方法，其包括以下步骤： 读入一 CAD图形的轮廓线； 生成所述轮廓线的点云集； 生成点云集中每个点的实际法向量； 优化轮廓线的点云集，使曲率小的轮廓线分布较少的点，曲率大的轮廓线分布较多的 占. 生成并输出该CAD图形的CNC加工程序。
【文档编号】G05B19/4097GK104252153SQ201310264016
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】张旨光, 吴新元, 杨路 申请人:鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司