國內(nèi)外對(duì)各種切割技術(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)行了很多年，但研究得更多的是各種切割技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題，而對(duì)切割CAD/CAM的研究還很少.針對(duì)
激光加工特點(diǎn)，數(shù)控
激光加工機(jī)有切割和影雕兩種加工方式.影雕是以早年的"針黑白"工藝為基礎(chǔ)而發(fā)展并創(chuàng)新的新工藝，它具有濃厚的文化內(nèi)涵、精美的成品效果，是一種新興的產(chǎn)業(yè).然而，由于傳統(tǒng)加工水平和加工方式的限制，使它很難進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化和規(guī)�；陌l(fā)展，隨著
激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為影雕走上產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路.本文將激光技術(shù)、圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到影雕加工中，并把圖像的影雕處理集成到激光加工CAD/CAM軟件中.
K+|XI|1p 2V]a +Cgk 1系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
s=:)!M.i ulzX$ 激光加工CAD/CAM系統(tǒng)采用3層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，如圖1所示.圖1中，上層為系統(tǒng)應(yīng)用層，是本系統(tǒng)和用戶的接口，通過它可完成從設(shè)計(jì)、分析、仿真到加工的所有任務(wù)，并實(shí)時(shí)地反饋各種結(jié)果信息.由系統(tǒng)應(yīng)用層獲取的設(shè)計(jì)、工藝等數(shù)據(jù)信息直接存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)層中，根據(jù)通過操作信息的要求驅(qū)動(dòng)功能層的相應(yīng)功能函數(shù)進(jìn)行功能的實(shí)現(xiàn).中間層為基本功能層，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，是系統(tǒng)的核心，包括特征造型、圖形圖像的編輯處理、圖形的前置、后置處理、影雕處理等.基本功能層的各種操作通過應(yīng)用層進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而它的數(shù)據(jù)信息由數(shù)據(jù)管理層獲得，處理后又存回?cái)?shù)據(jù)庫.底層為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理層，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和管理.通過數(shù)據(jù)庫管理體系對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效的管理;通過工作模式管理模塊對(duì)系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行有效的管理，使得系統(tǒng)能在多種模式下工作;通過數(shù)據(jù)接口模塊實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，如通過DXF, BMP等進(jìn)行圖形圖像的數(shù)據(jù)交換等.
d:hnb )I$* `x x.,;S 采用這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，底層采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理方法，當(dāng)產(chǎn)品模型改變時(shí)，數(shù)據(jù)的管理方式不變，對(duì)系統(tǒng)程序影響不大;系統(tǒng)為分層結(jié)構(gòu)，并且每一層又是相對(duì)獨(dú)立的，這樣每一層進(jìn)行功能擴(kuò)充時(shí)，對(duì)其他層的影響很小。
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CS_ 圖1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)框圖
O#k; O*s' '4M{Xn}@ 2系統(tǒng)的信息流
/ckk qk " Ye]K 74M. 圖2為激光加工CAD/CAM系統(tǒng)的信息總流程圖.通過它展示了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、規(guī)劃到加工的所有可能的數(shù)據(jù)流程.其中數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)流程的樞紐和核心所在，所有的數(shù)據(jù)信息都由它存儲(chǔ)、管理.數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)又由圖形數(shù)據(jù)管理體系和圖像數(shù)據(jù)管理體系兩大模塊組成.對(duì)圖形元素的管理，采用面向?qū)ο蟮墓芾頇C(jī)制，為每個(gè)圖形元素創(chuàng)建的一個(gè)圖形元素類對(duì)象，在創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象時(shí)得到指向這個(gè)對(duì)圖2系統(tǒng)的信息總流程圖像的指針，并通過建立一個(gè)動(dòng)態(tài)對(duì)象指針數(shù)組來管理這些指針。來達(dá)到管理所有圖形元素對(duì)象的目的.在后置處理等有順序要求的，則采用鏈表結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理.CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的來源包括基于鼠標(biāo)、鍵盤的輸人互動(dòng)設(shè)計(jì)、字體字符的提取設(shè)計(jì)和基于圖像的描圖設(shè)計(jì).其中，基于圖像的描圖設(shè)計(jì)跨越了圖形和圖像兩個(gè)數(shù)據(jù)管理區(qū).各種編輯處理是對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的操作.在后置處理的時(shí)候要進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變改為用鏈表結(jié)構(gòu)進(jìn)行順序的記錄存儲(chǔ)，并且最后生成
刀具軌跡鏈表.加工模擬仿真的數(shù)據(jù)可以是后置處理后的數(shù)據(jù)，其目的是對(duì)工藝規(guī)劃的合理性和正確性進(jìn)行驗(yàn)證，它也可以從數(shù)控加工代碼中獲取，這時(shí)的功能是對(duì)代碼進(jìn)行校核.影雕有兩種控制方式，一種為二值點(diǎn)圖的直接控制，另一種則是二值點(diǎn)圖通過連續(xù)化處理轉(zhuǎn)換成數(shù)控(NC?代碼的格式進(jìn)行加工控制，通過激光加工CAD/CAM系統(tǒng)處理得到的控制文件，并通過傳輸模塊傳送給
機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng).
x:0swZ5Z hqln 6m 3系統(tǒng)組成
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