基于DXF文件的CAD/CAM刀具路径优化与生成（二）

    4.2 优化加工路径

    由于DXF文件中图形元素是以设计人员绘制图元先后顺序为依据记录的，使得对DXF解析获得的各图元信息在Clist链表中成为无序性排列，如果对得到的数据不加处理，依次将其一个个地存入链表，导致按此顺序转化进行的绘图过程中图元路径的随机性和无序性，使得工作过程中的无效行程大大增加。在数控加工的时候可能会增加很多不必要的起落刀次数。为了优化加工路径，减少起落刀次数，这里对读取的图元数据采用插入排序的设计思想。

    首先，定义两个结构体类型的指针变量P₁，P₂，并将插入节点定义为P，且为结构体变量；

    然后，令P₁指向头指针，P₁→next指向P₂这个节点，并判断P₁→next是否是NULL，如果是，结束插入排序。否则，转入执行下步操作；

    最后，从链表头开始查找，然后分别比较P→x₁、P→y₁与P₁→x₂、P₁→y₂之间的关系，或者分别比较P→x₂、P→y₂与P₂→x₁、P₂→y₁之间的关系。如果相等，则将节点P插入节点P₁、P₂之间，如果不等，则P₁→next继续比较，直到P₁→next=NULL。如果没有找到起终点坐标相等的条件，则将要插入的线段数据链接在链表尾端。

5 运行效果

    图6 AutocAD中绘制的图形文件

    为考察该程序运行的效果是否达到预期要求，首先在AutoCAD环境下绘制如图6所示的窗格图，然后将其保存为DXF格式文件。运行该应用程序并读取AutoCAD所绘制的DXF格式图形，VC++程序窗口将NC代码加工雕刻轨迹模拟出来，图7为该程序雕刻轨迹仿真图。

    图7 VC++窗口雕刻图形轨迹仿真图

    同时在文件夹中生成一个nc_code.gc的文件，该文件为文本文件，通过记事本或者文本处理软件均可以打开，可以查看生成的NC代码，图8为上例生成的部分代码。

    图8 生成的部分NC代码

6 结论

    文中针对数控加工过程中存在的实际问题，以数控加工过程中常见的DXF文件为基础，通过读取DXF文件中直线和圆的数据信息，并对图形文件进行具体分析，然后采用小段直线拟合曲线的方式，对拟合点数据采用比较插入排序的优化算法，并将生成的数控代码送入数控机床进行加工。通过比较发现，此优化算法解决了雕刻过程中起落刀次数过于频繁、雕刻过程随机性比较强的问题，有效提高了加工效率。