万方数据有向几何在图形化数控编程系统中的应用·控制与检测·systemprogramming．安晓荣1’2”，昊文江2一，彭勇1’2”，王兴举1’2’3图形化数控编程(1．中国科学院研究生院，北京100049；2．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110171；3．沈阳高摘要：为了契合数控编程系统向图形化、智能化发展的方向，丰富国产数控系统的编程方式，该文对面向车间的图形化数控编程系统进行了研究，在分析有向几何理论和图形化数控编程系统的基础上，提出了利用有向几何设计图形化数控编程系统的核心算法，实现了用图形化菜单与用户交互的编程系统。实验表明，该算法具有通用性，利用此算法实现的系统具有提高编程效率，对硬件资源占用较少等优点，对国产数控系统的发展有积极作用。关键词：有向几何；图元；图形化；数控编程；轮廓引言算法具有重要意义。在数控编程系统的发展中，20世纪末出现的图形化数控编程系统采用菜单方式与编程人员交互，虽然提高了编程效率，使编程可视化，降低了手工编程系统对编程人员技术水平的要求⋯，但在国产数控系统的应用中实时性能相对较低，不易于普及。目前国内外许多学者已经对此做了大量的研究，例如90年代初以日本FUNUC公司和德国sIEMENS公司为代表在充分考虑车间范围内技术工人的专门知识和生产经验的基础上率先提出“面向车间的编程方式旧卜’；90年代末湘潭大学的胡白化用VB实现蓝图编程系统¨1等，这对迸一步改善图形化编程系统的编程效率和编程直观性方面的研究有重要参考价值。实现数控编程系统时所采用的算法直接影响着系统的误差、操作复杂性及编程直观性等方面，因此，研究图形化数控编程系统中的图形化数控编程【4刮是以图形菜单方式引导编程人员回答问题，填写菜单来描述被加工工件的几何轮廓，刀具的运动状态及机床的必要操作的一种编程方式。它在充分考虑了二维加工工件轮廓构成特点的基础上为编程人员提供便利，从而提高编程效率。1．1二维加工工件轮廓分析对于二维数控加工，加工工件几何轮廓的构成元素可分为点、直线、圆以及圆弧”刮等。图1所示是一个简单的加工工件轮廓，可以分解为点A、直线AB、圆弧BF和终点F。假设要编写一个直线加工段和一个圆弧加工段，使得刀具位置由A点运动到F点，则可以选择的轨迹为：AB、圆弧BF或AB、圆弧BEF或AD、组合机床与自动化加工技术精数控技术有限公司，沈阳110171)中图分类号：TG65；TP316．2文献标识码：ASystemXiao—ron91t2”，WUWen-jian92”，PENGYon91t2一，WANGXing-jul，2’3(1．GraduateSciences，Beijing10171，China)modemand0l文章编号：lOOl一2265(2010)05—0052一04ApplicationofDirectedGeometricalTheoryinGraphicalProgrammingCNCANUniversityChineseAcademy100049，China；2．ShenyangInstituteComputingTechn,,h’g)。ChineseSciences，ShenyangAbstract：Fordevelopmentdemandsprogrammingwhichownsthetend-encygraphicalintelligentoriented，basedtheory，thisproposedkernelalgorithmsrequiredprogramming,ain。eludesmenuUSerinteractionfunctionwasdesignedasresult．ExperimentalresultsshowthatcommonimprovegrammingefficiencyeffectivelywithlowoccupiedgreatimportanceChina·madeKeywords：directedgeometrical；graphicprimitive；Graphical；CNCprogramming；contour收稿日期：2009一lI一27·基金项目：“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题“总线式全数字高档数控装置(2009ZXIM009—013)”作者简介：安晓荣(1984一)，男。甘肃武威人。中国科学院硕士研究生，主要从事嵌入式，数控技术研究，(Email)xra—student@163．corn。1meetingpaperpro。haveto·52·onaareUSecallresource万方数据轰／式幽⋯=等·控制与检测·2有向几何与算法Ⅲn姗脚2一—瓦i广圆弧DF等，选择不同的加工轨迹，则加工出的工件轮廓也有差异。因