DXF 仿真 讲解

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组中的数据提取出来，直到 DXF 文件结束（“ENDSEC”）。读取 DXF 文件的程序流程 图如图 2.2 所示。
图 2.2 读取 DXF 文件的流程图
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2.3 几何元素的排序
排序是指以 DXF 文件包含的第一个几何元素的起点为起点，依次将连接的各个 几何元素排序的过程。由于在 AutoCAD 上画图并不一定是按首尾相接的方式画出 的，而在数控编程与仿真过程中，零件轮廓的加工需按一定的顺序来进行，故在 DXF 文件提取到的几何信息必须经过排序才可用于数控程序的编制。
针对指定的走刀方向、起刀点，自动生成数控平面铣削（或数控线切割）的 NC 代码。其中数控编程的主要参数由系统界面设置（用户输入）。如在系统界面上设 置主轴转速参数、进给速度参数、正反转指令及刀补方式选择（G41 或 G42）等。 用户输入完成，由程序自动生成 NC 程序如 S1000、F500、M03 和 G42 等。 2.6 走刀路径的模拟仿真
结束
NC 代码的显示与 路径仿真
图 2.1 程序设计的流程图 2.2 DXF 文件的读取
2.2.1 分析 DXF 文件中的几何元素 DXF 文件一般由 7 个段（SECTION）和文件结尾组成，按顺序是：HEADER，CLASSES， TABLES，BLOCKS，ENTITIES，OBJECTS，THUMBNAILIMAGE，EOF。 针对由 AutoCAD 生成的 DXF 文件，圆弧及直线的实体描述字及其有关几何数据 都放在 ENTITIES 部分，故只须提取其 ENTITIES 部分即可。
1、数控机床课程设计题目； 2、目录 (标题、页次)； 3、内容提要(200 字，必须用中英文各一份)； 4、引言； 5、正文(包括算法原理，程序流程图、框图，软件功能介绍，使用说明及测
试实例、结果介绍)； 6、全文总结 7、致谢 8、参考文献； 9、主要程序附录（加程序注释）；
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表 2. DXF 中圆弧（AcDbCircle）的数据结构
圆心坐标
圆弧半径
AcDbCircle X
Y
Z
R
10
30
40
100
表 3. DXF 中圆弧（AcDbArc）的数据结构
AcDbArc
圆弧
起点矢量 元素的提取 通过对 DXF 文件的分析，可以编写程序将几何元素（仅限于直线和圆弧）提取 出来。在编程过程中，DXF 文件通过循环 Line Input 语句逐行读取。当读到圆弧 或直线的实体描述字（AcDbCircle/ AcDbLine）时调用相应的子程序将各几何数据
序号之后的那些几何元素：这是因为序号在参照几何元素序号之前的几 何元素在之前的循环中已经排好序了，再让它们参与排序只会使程序出 错； 3） 由于在程序中有些点是通过计算得来的，所以可能存在计算误差，致使 两点无法严格重合，无法正确排序。因此，程序中以两点间距离小于某 个微小值代替重合作为排序条件； 4） 系统设置为只对封闭图形进行排序，故不会产生由不封闭图形所引起的 排序错误。如果打开的 DXF 文件里的信息是不封闭曲线，则进行系统提 示。
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(1)对于直线，其实体描述字为“AcDbLine”，其信息为: 对于直线，其实体描述字为“AcDbLine”，其后的六组（两行为一组）中的跟
随值（第二行的值）为其几何数据，依次为：起点 X 坐标，起点 Y 坐标，起点 Z 坐标，终点 X 坐标，终点 Y 坐标，终点 Z 坐标，如表 1 所示。
表 1. DXF 中直线（AcDbLine）的数据结构
三、课程设计说明书的编写 ...........................................................................................8
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一、数控技术课程设计任务书
――仿真实现数控自动编程系统 1.1 课程设计的内容
用计算机高级编程语言（如 VB，VC++等）来实现：由任意的 CAD 软件（如 AutoCAD， Pro/E、UG、Solid works 等）所生成的二维绘图 DXF 文件（限定 DXF 文件中的几 何元素只有直线和圆弧）到 CNC 代码的自动生成(亦即仿真数控自动编程系统)。
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二、程序设计过程
2.1 程序设计的主要过程 本程序设计开发的主要工作流程所包含的模块列于图 2.1 中。
在ＡｕｔｏＣＡＤ系统中绘制 二维零件图（只含直线和圆弧），
并以ＤＸＦ格式保存文件
输入数控参数，编程生成数控代码
读入ＤＸＦ文件
提取相关圆弧和直线的坐标信息，显示 图形
对图形绘制顺序进行排序，为生成数控 代码做准备
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2.4 二维几何图形的显示
2.4.1 定图形框的界限 比较全部端点的 X，Y 坐标，选择出最小和最大值，然后取其最小界限和最大
界限，这样一来，无论图形画在哪个位置，尺寸有多大，都能以最大图形显示在图 形框的中间。 2.4.2 画图形轮廓
二维几何图形通过仿真数控自动编程系统主窗口上的 picturebox 控件的 line 或 circle 方法显示在 picturebox 上，亦即打图形轮廓显示在图形显示区中。 2.5 NC 代码的自动生成
排序的基本思路是四步循环： (i) 依次比较各个几何元素的端点，直到找到一个点与参照几何元素的终点重
合； (ii) 将这一点作为该几何元素的起点，其另一点则必然作为终点； (iii) 将该几何元素的序号与参照几何元素下一元素的序号互调； (iv) 令该几何元素作为参照几何元素。 事实上，在排序过程中有几点需要注意： 1） 第一次循环时，第一个几何元素作为参照几何元素； 2） 执行第（i）步时，不须比较所有的元素，只须比较序号在参照几何元素
AcDbLine
直线段起点
X
Y
Z
10
20
30
直线段终点
X
Y
Z
11
21
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（2）对于圆弧，其描述字为“AcDbCircle”，其后的七组中的跟随值为其几何数据， 依次为：圆心 X 坐标，圆心 Y 坐标，圆心 Z 坐标，圆弧半径，如表 2 所示。 对描 述字为“AcDbArc”，起点矢量角，终点矢量角，如表 3 所示。
走刀路径的模拟仿真由前面排序好的坐标点的坐标，以及圆弧顺逆走向，线段 的起点、终点，根据直线、圆弧的方程，用方法 Pset 画点，两点之间的时间间隔 用 API 函数 Sleep()实现，从而实现实时加工仿真。其时间间隔可由进给速度决定。
三、课程设计说明书的编写
课程设计过程中参考和阅读各种文献资料是重要的。因此设计说明书中要求有 一定篇幅的文献综述。设计说明书是图纸设计的理论根据，是记录软件设计思想和 方法的重要工作，又是设计计算的整理和总结。因此是审核设计是否合理的技术文 件之一。
二、程序设计过程 ...........................................................................................................4 2.1 程序设计的主要过程 .............................................................................................4 2.2 DXF 文件的读取...................................................................................................4 2.3 几何元素的排序....................................................................................................7 2.4 二维几何图形的显示............................................................................................8 2.5 NC 代码的自动生成 .............................................................................................8 2.6 走刀路径的模拟仿真 ..............................................................................................................8
设计说明书要求计算正确，论述清楚、文字简洁通顺、语言流畅、无错别字、 书写工整，要求独立完成。对计算内容只须写出计算公式，再代入各文字符号相应
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的数值 (运算和简化过程不必写出)，写出计算结果，并表明单位，写出简短的结 论。
说明书中应包括与文字和计算有关的必要简图，作到图文并茂。插图及各种曲 线图表、框图等均不得用徒手画，必须按国家标准或工程要求绘制，各种符号、名 称和计量单位均须符合国家标准。说明书中所引用的重要公式、数据或论点，应注 明来源，或在右上角标出参考文献的编号。 设计说明书格式要求按下列次序:
机软件在 WINDOWS 实现数控装置的计算机仿真。要求清楚地分析问题、提出算法、 确定人机界面、列出流程图，最后用程序验证，完成软件测试，并且提交程序说明 书。
对选择典型零件编程题目的学生，要求用编写计算机软件的方法解决数控过程 的一个问题。可以任选用本人熟悉的一种编程语言，要求清楚地分析问题、提出算 法、列出流程图，最后用程序验证，并且提交程序说明书。
数控技术课程设计 指导书
题目：仿真实现数控自动编程系统
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目录
一、数控技术课程设计任务书 .......................................................................................3 1.1 课程设计的内容 ......................................................................................................3 1.2 课程设计的要求与数据 .........................................................................................3 1.3 课程设计应完成的工作 .........................................................................................3 1.4 课程设计进程安排 ...............................................................错误！未定义书签。 1.5 应收集的资料及主要参考文献 ...........................................错误！未定义书签。