一、引言
在模具制造系统中，线切割起到了重要作用，是模具加工工艺领域中的一种关键技术。为此，我们需要一种高效自动的编程系统，以适应模具加工的多品种、小批量特性。
AutoCAD是目前国内外使用最为广泛的CAD软件，但其只是一个通用的绘图平台，不具备CAM的功能。大多数使用者采用在AutoCAD内绘好图形后，再通过DXF文件将图形转换到其他的CAM软件内的方式。这种操作存在两个弊端：操作繁琐，耗时长；在转换的过程中，容易产生小数位的舍入误差，丢失资料，损伤精度，影响加工的准确性。
根据众多编程人员的实际需求，我们在AutoCAD通用支撑平台上开发了一套全新的线切割编程系统Ycut，把用户从以往的DOS环境带到Windows环境，将CAD、CAM分开操作模式变为了真正的CAD/CAM一体化，改善了其他线切割CAM软件绘图困难的状况。
二、Ycut的体系结构和主要功能
Ycut由辅助绘图、定义加工路线、生成加工代码、NC程序编辑器等模块组成，其构成和工作流程见图1。
图1 Ycut总体结构和工作流程图
1． 辅助绘图模块
辅助绘图模块的主要功能是绘制无法通过AutoCAD直接绘制的图形和编辑图形，由下列功能组成。
（1）绘制图形 参数化绘制齿轮、凹槽、各种函数曲线和其他一些绘制比较困难的图形，如图2所示。将图形保存为AutoP文件或者导入AutoP文件（可预览AutoP图形）。 图2 绘制齿轮
（2）编辑图形 清除重复线、自动串接复线、检查复线方向、筛选编辑等。
2．定义加工路线模块
定义加工路线模块的主要功能是将AutoCAD绘制的图形生成线切割加工轨迹轮廓线和编辑加工路线，由下列功能组成。
（1）生成加工路线 手动/自动定义加工路线、定义上下异型、无屑加工、内外同割加工路线。
（2）编辑加工路线 处理尖角、取消加工路线、指定跳步、改变加工形态、改变加工方向、指定局部锥度、指定整孔锥度等。
3．生成加工代码模块
生成加工代码模块的主要功能是根据加工路线，生成指定格式的3B/4B/G代码，由下列功能组成：
（1）机床后处理 按照机床所要求的格式设定后处理文件，以便生成加工代码时使用。
（2）生成加工代码 根据设定好的后处理文件生成对应格式的3B/4B/G代码。
4．NC程序编辑器
NC程序编辑器是一个功能强大的多文本编辑器，如图3所示。能同时打开多个程序文件并将程序传送到线切割机床控制器。
图3 NC程序编辑器
三、Ycut实现的技术原理
Ycut采用ARX和MFC相结合、应用面向对象的设计方法，该技术代表了以PC机为硬件平台的CAD应用软件最先进的开发技术。
AutoCAD提供了诸如点、线、圆、弧等一些基本图形对象，用以构成复杂的图形。但是这些图形并不包含线切割加工的工艺特性，如穿线孔位置、钼丝补偿、加工方向等内容。为此，我们利用C++的特性，从ObjectARX提供的基类中派生一种新的类，封装线切割加工路线的工艺数据和操作，由此产生一种与AutoCAD自身提供的标准图形对象同等的线切割加工路线对象。
根据分析，一个线切割加工路线包含以下基本数据：穿线孔位置，加工形态，加工顺序等。所具备的操作有：显示图形，产生自身的加工代码，对数据的查询编辑等。类的定义如下：
class CToolPath
{
public:
CToolPath(); //构造函数
~CToolPath(); //析构函数
double getEntLen();//返回加工路线的长度
int pathFromCircle(ads_point p_hole, ads_point p_cut, int nModul, int nDir,
ads_point pc, double rad, int nDivide,
BOOL bOil, double dOilWW, double dOilHH, double dOffset, double dGap); //根据一个圆产生加工路线
int pathFromClosePoly(double nWireRad, ads_point p_hole, ads_point p_cut, int nModul, int nDir,
AcDbPolyline *pPline, int nEdge,
BOOL bOil, double dOilWW, double dOilHH, double dOffset, double dGap); //根据复线产生加工路线
Acad::ErrorStatus redraw(int nOrder,
BOOL bShowTool, int nColorTool,
BOOL bShowReal, int nColorReal,
BOOL bShowNull, int nColorNull,
BOOL bShowOrder,
BOOL bShowPoint,
BOOL bShowArrow,
double dTextHeight,
double dArrowLen); //重新显示加工路线
Acad::ErrorStatus reverseDir(); //改变加工方向
Acad::ErrorStatus reverseIO(); //改变加工形态
……
private:
Adesk::Int32 m1_nOrder; //加工顺序
Adesk::Int32 m1_nGroup; //加工条件组
Adesk::Int32 m1_nDir; //加工方向(CW/CCW)
Adesk::Int32 m1_nModul; //加工型态(模孔/冲块)
double m1_dEntLen; //图元长度
double m1_dArea; //图元面积
double m1_dTap; //整体斜度
double m1_dGap; //工艺间隙
double m1_dOffset; //刀具补偿
……
};
应用面向对象的设计方法，将数据和操作通过类封装起来，使加工路线成为AutoCAD的一种图形对象，各个元素显示成为一个整体，不再是用一堆孤立的图形组成，既可以使其象点、线、圆图形一样对其进行任意的编辑，又可以通过调用对象的成员函数，自动生成自身的加工代码，给使用者和开发者都带来极大的方便。
四、结束语
在AutoCAD里面直接编程，真正实现线切割CAD/CAM一体化，一则能充分利用AutoCAD强大的绘图功能和已有的图形资源，二则减少了中间环节，降低出错率。这样能极大的提高工作效率，提高代码的准确性，降低生产成本，减小劳动强度。
应用面向对象的设计方法，又可以提高程序的执行效率，使系统的维护和升级都变得容易。
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