激光切割雕刻系統(tǒng)加工路徑算法的研究.pdf

1、激光是20世紀(jì)60年代初期興起的一項(xiàng)新技術(shù)，由于激光的高方向性、高單色性、高相干性等優(yōu)點(diǎn)，使激光的應(yīng)用得到了廣泛的發(fā)展，對(duì)各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響。而近年來的基于計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的激光切割雕刻機(jī)作為一種高科技產(chǎn)品也在市場(chǎng)上出現(xiàn)，其應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 激光切割雕刻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用主從式結(jié)構(gòu)，PC機(jī)CAD軟件負(fù)責(zé)圖形圖像處理和數(shù)據(jù)的傳送，控制系統(tǒng)DSP接收數(shù)據(jù)后，通過插補(bǔ)計(jì)算執(zhí)行切割和雕刻加工。文中首先介紹了激光切割雕刻系統(tǒng)上位機(jī)CAD

2、軟件設(shè)計(jì)的具體方法與過程，從軟件界面與功能需求出發(fā)，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和文檔/視類結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使用VC++6.0設(shè)計(jì)了清晰簡潔、易于操作的用戶界面，具有豐富的功能菜單，可靈活設(shè)置各種切割和雕刻參數(shù)，具有繪制雕刻區(qū)、加工預(yù)覽等激光切割雕刻系統(tǒng)特有的功能。其次對(duì)激光加工中常用的矢量圖形及位圖圖像文件格式及其數(shù)字圖像編輯處理的方法進(jìn)行研究。著重對(duì)激光切割雕刻過程及方法進(jìn)行分析研究，提出了一套適合于激光切割和雕刻需求的優(yōu)化的加工路徑算法

3、。根據(jù)圖論原理將激光切割過程加工路徑優(yōu)化問題歸結(jié)為廣義旅行商問題(GTSP)，提出了先按照輪廓位置關(guān)系構(gòu)造樹形結(jié)構(gòu)，然后以加工起點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)按照從內(nèi)向外的順序遍歷樹形結(jié)構(gòu)的優(yōu)化算法。通過對(duì)激光雕刻加工路徑的分析，根據(jù)該項(xiàng)目激光加工的大幅面、復(fù)雜輪廓、16級(jí)灰度圖像的特點(diǎn)，確定了雙向掃描雕刻的基本算法，并給出其具體軟件實(shí)現(xiàn)過程。 課題所研究的激光加工CAD軟件具有界面友好、功能強(qiáng)大、與下位機(jī)硬件配合良好等優(yōu)點(diǎn)。通過算法分析及對(duì)模擬加