本發(fā)明屬于板件切割前排料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種基于AutoCAD進(jìn)行板件排料的方法。
背景技術(shù)：
工廠在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工前需要對(duì)板件材料進(jìn)行預(yù)算排料工作，以確定耗用原材料的數(shù)量，由于零件的形狀各異，目前靠人工的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行排料，往往為了保險(xiǎn)起見(jiàn)會(huì)將零件的排料尺寸放大，從而造成了原材料的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且邊角料的利用率很低，這樣生產(chǎn)成本極高?，F(xiàn)有技術(shù)中也有利用軟件進(jìn)行排料的方法，如：
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01210568985.9，公開(kāi)日2013年4月17日的專(zhuān)利文件，公開(kāi)了一種海綿切割機(jī)械的自動(dòng)快速排料方法，步驟如下：a、基圖輸入：基圖一般由CAD繪制的DXF文件構(gòu)成；b、在基圖的基礎(chǔ)上繪出效果圖，效果圖無(wú)論如何排列，各個(gè)基圖之間的間距自動(dòng)保持在設(shè)定的范圍內(nèi)；c、根據(jù)效果圖繪出排料圖，排料圖在效果圖的基礎(chǔ)上，按實(shí)際海綿塊料大小排料結(jié)果，并通過(guò)鏡像、間距、偏移來(lái)修正，以達(dá)到最佳排料結(jié)果；d、在實(shí)際排料的基礎(chǔ)上，自動(dòng)得到實(shí)際切割路徑圖，且路徑圖能通過(guò)塊料大小、間距、偏移、輸出比例來(lái)修正，以達(dá)到最佳的切割結(jié)果。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：按指定的尺寸要求，快速自動(dòng)完成海綿排料，并生成完整的海綿切割路徑圖；又如：
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01110217486.0，公開(kāi)日2012年1月4日的專(zhuān)利文件，公開(kāi)了一種新的回形筋板下料方法，其特征在于按如下步驟實(shí)施：(1)先用電子圖板CAXA軟件或AutoCAD軟件根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的圖示及結(jié)構(gòu)件的比例尺寸畫(huà)出下料圖，其中所述的下料圖為優(yōu)化設(shè)計(jì)出的由上翼板或下翼板和兩端等長(zhǎng)或長(zhǎng)度不一的左、右腹板形成一個(gè)整體的兩塊半回形板構(gòu)成；(2)利用數(shù)控切割設(shè)備自帶轉(zhuǎn)換軟件FASTCAM將該結(jié)構(gòu)件dwg或dxf格式圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)控切割設(shè)備能夠執(zhí)行的切割編程代碼；(3)針對(duì)切割路線(xiàn)的制定，對(duì)該編程代碼進(jìn)行適當(dāng)編輯；(4)將最終編程的數(shù)控程序代碼輸入數(shù)控切割設(shè)備，將要切割的鋼板放在數(shù)控機(jī)床的切割床位上，并將鋼板的實(shí)際物理空間與軟件上的物理空間對(duì)好位置后，再進(jìn)行數(shù)控火焰下料切割；(5)將切割后的兩塊半回形板按左、右腹板兩兩相對(duì)焊接起來(lái)，形成一塊腹板等長(zhǎng)的回形筋板。
上述兩份專(zhuān)利文件公開(kāi)的技術(shù)方案均是針對(duì)特定領(lǐng)域或零件進(jìn)行排料的方法，無(wú)法適用于大批量多形狀零件的排料，因此仍不能避免大批量多形狀零件排料所造成的邊角料浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
1、要解決的問(wèn)題
針對(duì)現(xiàn)有板件切割廢料多、浪費(fèi)嚴(yán)重、成本高的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于AutoCAD進(jìn)行板件排料的方法，能最大化減少邊角料的產(chǎn)生，從而降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了板件材料。2、技術(shù)方案
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
一種基于AutoCAD進(jìn)行板件排料的方法，包括如下步驟：
步驟1，通過(guò)AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形一，具體以零點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)，將圖形一的最長(zhǎng)邊A1邊的一個(gè)端點(diǎn)a1置于原點(diǎn)，將A1邊置于X或Y軸，繪制圖形一；
步驟2，通過(guò)AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形二，具體將圖形二的最長(zhǎng)邊A2邊置于步驟1所述的圖形一中第二長(zhǎng)邊B1邊，繪制圖形二，并沿B1邊移動(dòng)圖形二至圖形二中任意一點(diǎn)碰到其他圖形或者X/Y軸停止；
步驟3，通過(guò)AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形三，具體方法是，首先找出步驟1和步驟2中圖形一、圖形二組合后形成的新圖形的外輪廓最長(zhǎng)邊C1邊；將圖形三的最長(zhǎng)邊A3邊置于C1邊，繪制圖形三，如若圖形三與其他圖形或者X/Y軸重疊，則找出步驟1和步驟2中圖形一、圖形二組合后形成的新圖形的外輪廓第二長(zhǎng)邊D1邊，繪制圖形三，……，直至滿(mǎn)足圖形三不與其他圖形或者X/Y軸重疊為止，再沿C1邊移動(dòng)圖形三至圖形三中任意一點(diǎn)碰到其他圖形或者X/Y軸停止；
步驟4，按上述步驟3中的方法依次繪制圖四、五……，并移動(dòng)至其任意一點(diǎn)碰到其他圖形或者X/Y軸停止；
步驟5，將步驟4最終形成的圖形生成dwg或者dxf格式圖形數(shù)據(jù)；
步驟6，將上述步驟5中dwg或者dxf格式圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)入FastCAM軟件，通過(guò)FastCAM軟件輸出NC格式代碼；
步驟7，將上述步驟6中所述的NC格式代碼輸入至數(shù)控機(jī)床，執(zhí)行板件切割。
優(yōu)選地，所述的圖形一、二、三、四、五……的排序依據(jù)是按照?qǐng)D形的面積從大至小排列。
優(yōu)選地，還包括排料優(yōu)化步驟，具體是通過(guò)以下公式計(jì)算用料剩余量β的最小值：
其中S為板件用料總面積；Si為各圖形的面積，n為圖形的個(gè)數(shù)，i為各圖形的排序號(hào)。
優(yōu)選地，所述的S的確定方法為過(guò)各圖形坐標(biāo)值中x的絕對(duì)值最大的點(diǎn)作Y軸的平行線(xiàn)，過(guò)各圖形坐標(biāo)值中y的絕對(duì)值最大的點(diǎn)作X軸的平行線(xiàn)，兩平行線(xiàn)與Y軸、X軸所組成四邊形的面積即為S。
優(yōu)選地，所述的圖形一、二、三、四、五……均留余量5-10mm。
優(yōu)選地，步驟7中所述的數(shù)控機(jī)床為數(shù)控激光切割機(jī)。
3、有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明以各圖形中最長(zhǎng)邊為基準(zhǔn)邊繪制能夠確保在同一方向上更加整齊，為后續(xù)移動(dòng)、以及各圖形的緊湊性鋪墊了基礎(chǔ)；
(2)本發(fā)明通過(guò)對(duì)各圖形沿最長(zhǎng)邊移動(dòng)能夠使其規(guī)范性對(duì)齊，遇到重合時(shí)停止避免了重疊發(fā)生；
(3)本發(fā)明采用AutoCAD軟件繪制圖形更加方便、快速，使其與FastCAM軟件轉(zhuǎn)換對(duì)接，從而簡(jiǎn)化了數(shù)控激光切割機(jī)的繪圖過(guò)程，降低了操作難度；
(4)本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)中的排料方法更加簡(jiǎn)單，且能夠有效降低邊角料的產(chǎn)生，從而降低了生產(chǎn)成本，減少了浪費(fèi)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用示例圖。
圖中：1、圖形一；2、圖形二；3、圖形三；4、圖形四；5、圖形五；6、圖形六。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例以5000×3000×5(mm)的45#鋼板為原材料，以面積分別為14500mm2、11300mm2、8400mm2、7200mm2、5600mm2、4800mm2的待加工板件零件為說(shuō)明對(duì)象對(duì)本發(fā)明的方法作具體描述：
如圖1所示，一種基于AutoCAD進(jìn)行板件排料的方法，包括如下步驟：
步驟1，按面積大小分別將面積為14500mm2的零件編號(hào)圖形一1、將面積為11300mm2的零件編號(hào)為圖形二2，……，以此類(lèi)推，將面積為4800mm2的零件編號(hào)為圖形六6；
步驟2，通過(guò)AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形一1，具體以零點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)，將圖形一的最長(zhǎng)邊A1邊的一個(gè)端點(diǎn)a1置于原點(diǎn)，將A1邊置于X或Y軸，繪制圖形一1；
步驟3，通過(guò)AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形二2，具體將圖形二2的最長(zhǎng)邊A2邊置于步驟1所述的圖形一1中第二長(zhǎng)邊B1邊，繪制圖形二2，并沿B1邊移動(dòng)圖形二2至圖形二2中任意一點(diǎn)碰到其他圖形或者X/Y軸停止；
步驟4，通過(guò)AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形三3，具體方法是，首先找出步驟1和步驟2中圖形一1、圖形二2組合后形成的新圖形的外輪廓最長(zhǎng)邊C1邊；將圖形三3的最長(zhǎng)邊A3邊置于C1邊，繪制圖形三3，如若圖形三3與其他圖形或者X/Y軸重疊，則找出步驟1和步驟2中圖形一1、圖形二2組合后形成的新圖形的外輪廓第二長(zhǎng)邊D1邊，繪制圖形三3，……，直至滿(mǎn)足圖形三3不與其他圖形或者X/Y軸重疊為止，再沿C1邊移動(dòng)圖形三3至圖形三3中任意一點(diǎn)碰到其他圖形或者X/Y軸停止；
步驟5，按上述步驟3中的方法依次繪制圖形四4、圖形五5和圖形六6，并平移；
步驟6，將步驟4最終形成的圖形生成dwg或者dxf格式圖形數(shù)據(jù)；
步驟7，將上述步驟6中dwg或者dxf格式圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)入FastCAM軟件，通過(guò)FastCAM軟件輸出NC格式代碼；
步驟8，將上述步驟8中所述的NC格式代碼輸入至數(shù)控激光切割機(jī)，執(zhí)行板件切割。
本發(fā)明的排料方式的原理類(lèi)似于往瓶子里填充各種形狀物體的原理，首先放入體積較大的物體，最后放入體積最小的物體，期間每一個(gè)物體的放置面選擇接合面最大之處，由此使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，更有利于節(jié)省材料。
通過(guò)與傳統(tǒng)排料方式相比較，切割相同的上述圖形，本實(shí)施例所剩余的邊角余料最少，由此可見(jiàn)，通過(guò)本實(shí)施例進(jìn)行排料的結(jié)果能夠使余料β最小化，即最大化減少了邊角余料的產(chǎn)生，降低了浪費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
實(shí)施例2
一種基于AutoCAD進(jìn)行板件排料的方法，與實(shí)施例1基本相同，所不同的是，考慮到切割對(duì)零件邊角的損耗，本實(shí)施例在繪制圖形時(shí)其繪制尺寸留余量5-10mm，用以抵消切割過(guò)程產(chǎn)生的損耗。
實(shí)施例3
實(shí)施例1中各圖形首先進(jìn)行圖形面積從大至小的順序排列后按照步驟2-步驟6的方法進(jìn)行排料，但由于圖形按照不同大小先后順序排序繪制，排料的結(jié)果不相同，因此本實(shí)施例增加排料優(yōu)化的步驟，具體如下：
首先計(jì)算出各圖形按不同順序繪制時(shí)的用料剩余量β，其中按照實(shí)施例1中圖形的面積從大至小排列后用料剩余量β值為最小值：
其中Si為各圖形的面積，n為圖形的個(gè)數(shù)，本實(shí)施例為6，i為各圖形的排序號(hào)；因此
過(guò)各圖形坐標(biāo)值中x的絕對(duì)值最大的點(diǎn)作Y軸的平行線(xiàn)，過(guò)各圖形坐標(biāo)值中y的絕對(duì)值最大的點(diǎn)作X軸的平行線(xiàn)，兩平行線(xiàn)與Y軸、X軸所組成四邊形的面積即為S，本實(shí)施例中圖形四中一坐標(biāo)值(200，180)，x＝200為最大值，則過(guò)該點(diǎn)作Y軸的平行線(xiàn)，同時(shí)圖形六中一坐標(biāo)值(150，300)，y＝300為最大值，則過(guò)該點(diǎn)作X軸的平行線(xiàn)，兩平行線(xiàn)與X軸、Y軸交匯形成的四邊形面積為S＝200×300＝60000mm2；
因此，β＝8200mm2；采用圖形的面積從大至小排列進(jìn)行排料為最優(yōu)方案。