國內(nèi)外對各種切割技術的研究已經(jīng)進行了很多年，但研究得更多的是各種切割技術在實際應用中遇到的問題，而對切割CAD/CAM的研究還很少.針對激光加工特點，數(shù)控激光加工機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，使它很難進行產(chǎn)業(yè)化和規(guī)�；�的發(fā)展，隨著激光技術、計算機圖像處理技術的發(fā)展，以及計算機數(shù)控技術的廣泛應用，為影雕走上產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路.本文將激光技術、圖像處理技術和計算機數(shù)控技術應用到影雕加工中，并把圖像的影雕處理集成到激光加工CAD/CAM軟件中. 6},[HpXRc4  
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1系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 0('ec60u  
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激光加工CAD/CAM系統(tǒng)采用3層體系結(jié)構(gòu)進行管理，如圖1所示.圖1中，上層為系統(tǒng)應用層，是本系統(tǒng)和用戶的接口，通過它可完成從設計、分析、仿真到加工的所有任務，并實時地反饋各種結(jié)果信息.由系統(tǒng)應用層獲取的設計、工藝等數(shù)據(jù)信息直接存儲到數(shù)據(jù)層中，根據(jù)通過操作信息的要求驅(qū)動功能層的相應功能函數(shù)進行功能的實現(xiàn).中間層為基本功能層，實現(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用層進行驅(qū)動，而它的數(shù)據(jù)信息由數(shù)據(jù)管理層獲得，處理后又存回數(shù)據(jù)庫.底層為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理層，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、存儲和管理.通過數(shù)據(jù)庫管理體系對數(shù)據(jù)庫進行有效的管理;通過工作模式管理模塊對系統(tǒng)的工作模式進行有效的管理，使得系統(tǒng)能在多種模式下工作;通過數(shù)據(jù)接口模塊實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，如通過DXF, BMP等進行圖形圖像的數(shù)據(jù)交換等. CPRVSN0b{4  
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采用這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，底層采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理方法，當產(chǎn)品模型改變時，數(shù)據(jù)的管理方式不變，對系統(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獨立的，這樣每一層進行功能擴充時，對其他層的影響很小。 09G47YkSy1  
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圖1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)框圖 )=29Hm"  
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2系統(tǒng)的信息流 .#|?-5q/iN  
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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)品從設計、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、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.對圖形元素的管理，采用面向?qū)ο蟮墓芾頇C制，為每個圖形元素創(chuàng)建的一個圖形元素類對象，在創(chuàng)建這個對象時得到指向這個對圖2系統(tǒng)的信息總流程圖像的指針，并通過建立一個動態(tài)對象指針數(shù)組來管理這些指針。來達到管理所有圖形元素對象的目的.在后置處理等有順序要求的，則采用鏈表結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)的管理.CAD設計系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的來源包括基于鼠標、鍵盤的輸人互動設計、字體字符的提取設計和基于圖像的描圖設計.其中，基于圖像的描圖設計跨越了圖形和圖像兩個數(shù)據(jù)管理區(qū).各種編輯處理是對各種數(shù)據(jù)進行直接的操作.在后置處理的時候要進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變改為用鏈表結(jié)構(gòu)進行順序的記錄存儲，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)，其目的是對工藝規(guī)劃的合理性和正確性進行驗證，它也可以從數(shù)控加工代碼中獲取，這時的功能是對代碼進行校核.影雕有兩種控制方式，一種為二值點圖的直接控制，另一種則是二值點圖通過連續(xù)化處理轉(zhuǎn)換成數(shù)控(NC?代碼的格式進行加工控制，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床的數(shù)控系統(tǒng). \y=oZk4  
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3系統(tǒng)組成 9CeR^/i  
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