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60年代初期興起的一項新技術，由于激光的高方向性、高單色性、高相干性等優(yōu)點，使激光的應用得到了廣泛的發(fā)展，對各個技術領域產(chǎn)生了巨大的影響。而近年來的基于計算機數(shù)控系統(tǒng)的激光切割雕刻機作為一種高科技產(chǎn)品也在市場上出現(xiàn)，其應用相當廣泛。 激光切割雕刻系統(tǒng)的設計采用主從式結構，PC機CAD軟件負責圖形圖像處理和數(shù)據(jù)的傳送，控制系統(tǒng)DSP接收數(shù)據(jù)后，通過插補計算執(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CAD

2、軟件設計的具體方法與過程，從軟件界面與功能需求出發(fā)，采用面向對象技術和文檔/視類結構進行軟件結構設計。使用VC++6.0設計了清晰簡潔、易于操作的用戶界面，具有豐富的功能菜單，可靈活設置各種切割和雕刻參數(shù)，具有繪制雕刻區(qū)、加工預覽等激光切割雕刻系統(tǒng)特有的功能。其次對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行研究。著重對激光切割雕刻過程及方法進行分析研究，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)化問題歸結為廣義旅行商問題(GTSP)，提出了先按照輪廓位置關系構造樹形結構，然后以加工起點為基準點按照從內(nèi)向外的順序遍歷樹形結構的優(yōu)化算法。通過對激光雕刻加工路徑的分析，根據(jù)該項目激光加工的大幅面、復雜輪廓、16級灰度圖像的特點，確定了雙向掃描雕刻的基本算法，并給出其具體軟件實現(xiàn)過程。 課題所研究的激光加工CAD軟件具有界面友好、功能強大、與下位機硬件配合良好等優(yōu)點。通過算法分析及對模擬加