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激光加工CAD/CAM系统的开发

2011-04-12 16:59
孤身万里游
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  研究激光加工计算机辅助设计(CAD)与计算机捕助制造(CAM)系统的体系结构和信息流程,分析其主要功能模块,即系统接口模块、CAD绘图模块、图像处理模块、CAM处理模块等,采用面向对象编程方法和VC++6.0开发激光加工CAD/CAM软件系统,实例表明,系统具有切荆和影雕图像生成两大功能,同时还具有DKF文件导人接口、图形愉人、编辑、刀具路径生成等功能,生成的数控(NC)代码和影雌图像应用于自主开发的数控激光加工系统上,可得到满意的产品。

  国内外对各种切割技术的研究已经进行了很多年,但研究得更多的是各种切割技术在实际应用中遇到的问题,而对切割CAD/CAM的研究还很少.针对激光加工特点,数控激光加工机有切割和影雕两种加工方式.影雕是以早年的"针黑白"工艺为基础而发展并创新的新工艺,它具有浓厚的文化内涵、精美的成品效果,是一种新兴的产业.然而,由于传统加工水平和加工方式的限制,使它很难进行产业化和规模化的发展,随着激光技术、计算机图像处理技术的发展,以及计算机数控技术的广泛应用,为影雕走上产业化铺平了道路.本文将激光技术、图像处理技术和计算机数控技术应用到影雕加工中,并把图像的影雕处理集成到激光加工CAD/CAM软件中.
   
  1 系统的体系结构
   
  激光加工CAD/CAM系统采用3层体系结构进行管理,如图1所示.图1中,上层为系统应用层,是本系统和用户的接口,通过它可完成从设计、分析、仿真到加工的所有任务,并实时地反馈各种结果信息.由系统应用层获取的设计、工艺等数据信息直接存储到数据层中,根据通过操作信息的要求驱动功能层的相应功能函数进行功能的实现.中间层为基本功能层,实现系统的各种功能,是系统的核心,包括特征造型、图形图像的编辑处理、图形的前置、后置处理、影雕处理等.基本功能层的各种操作通过应用层进行驱动,而它的数据信息由数据管理层获得,处理后又存回数据库.底层为产品数据管理层,实现各种数据的转换、存储和管理.通过数据库管理体系对数据库进行有效的管理;通过工作模式管理模块对系统的工作模式进行有效的管理,使得系统能在多种模式下工作;通过数据接口模块实现与其他系统的数据交换,如通过DXF, BMP等进行图形图像的数据交换等.


   

  采用这种体系结构的优点在于,底层采用统一的数据管理方法,当产品模型改变时,数据的管理方式不变,对系统程序影响不大;系统为分层结构,并且每一层又是相对独立的,这样每一层进行功能扩充时,对其他层的影响很小.

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