本發(fā)明屬于板件切割前排料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種基于AutoCAD進行板件排料的方法。

背景技術(shù)：

工廠在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工前需要對板件材料進行預(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)驗進行排料，往往為了保險起見會將零件的排料尺寸放大，從而造成了原材料的嚴重浪費，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)中也有利用軟件進行排料的方法，如：

中國專利申請?zhí)?01210568985.9，公開日2013年4月17日的專利文件，公開了一種海綿切割機械的自動快速排料方法，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，效果圖無論如何排列，各個基圖之間的間距自動保持在設(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，按實際海綿塊料大小排料結(jié)果，并通過鏡像、間距、偏移來修正，以達到最佳排料結(jié)果；d、在實際排料的基礎(chǔ)上，自動得到實際切割路徑圖，且路徑圖能通過塊料大小、間距、偏移、輸出比例來修正，以達到最佳的切割結(jié)果。該發(fā)明的優(yōu)點在于：按指定的尺寸要求，快速自動完成海綿排料，并生成完整的海綿切割路徑圖；又如：

中國專利申請?zhí)?01110217486.0，公開日2012年1月4日的專利文件，公開了一種新的回形筋板下料方法，其特征在于按如下步驟實施：(1)先用電子圖板CAXA軟件或AutoCAD軟件根據(jù)優(yōu)化設(shè)計的圖示及結(jié)構(gòu)件的比例尺寸畫出下料圖，其中所述的下料圖為優(yōu)化設(shè)計出的由上翼板或下翼板和兩端等長或長度不一的左、右腹板形成一個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)針對切割路線的制定，對該編程代碼進行適當編輯；(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)控機床的切割床位上，并將鋼板的實際物理空間與軟件上的物理空間對好位置后，再進行數(shù)控火焰下料切割；(5)將切割后的兩塊半回形板按左、右腹板兩兩相對焊接起來，形成一塊腹板等長的回形筋板。

上述兩份專利文件公開的技術(shù)方案均是針對特定領(lǐng)域或零件進行排料的方法，無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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1、要解決的問題

針對現(xiàn)有板件切割廢料多、浪費嚴重、成本高的問題，本發(fā)明提供一種基于AutoCAD進行板件排料的方法，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

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種基于AutoCAD進行板件排料的方法，包括如下步驟：

步驟1，通過AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形一，具體以零點坐標為原點，將圖形一的最長邊A₁邊的一個端點a₁置于原點，將A₁邊置于X或Y軸，繪制圖形一；

步驟2，通過AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形二，具體將圖形二的最長邊A₂邊置于步驟1所述的圖形一中第二長邊B₁邊，繪制圖形二，并沿B₁邊移動圖形二至圖形二中任意一點碰到其他圖形或者X/Y軸停止；

步驟3，通過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邊C₁邊；將圖形三的最長邊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邊D₁邊，繪制圖形三，……，直至滿足圖形三不與其他圖形或者X/Y軸重疊為止，再沿C₁邊移動圖形三至圖形三中任意一點碰到其他圖形或者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……，并移動至其任意一點碰到其他圖形或者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)是按照圖形的面積從大至小排列。

優(yōu)選地，還包括排料優(yōu)化步驟，具體是通過以下公式計算用料剩余量β的最小值：

其中S為板件用料總面積；S_i為各圖形的面積，n為圖形的個數(shù)，i為各圖形的排序號。

優(yōu)選地，所述的S的確定方法為過各圖形坐標值中x的絕對值最大的點作Y軸的平行線，過各圖形坐標值中y的絕對值最大的點作X軸的平行線，兩平行線與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)控機床為數(shù)控激光切割機。

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)明以各圖形中最長邊為基準邊繪制能夠確保在同一方向上更加整齊，為后續(xù)移動、以及各圖形的緊湊性鋪墊了基礎(chǔ)；

(2)本發(fā)明通過對各圖形沿最長邊移動能夠使其規(guī)范性對齊，遇到重合時停止避免了重疊發(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)換對接，從而簡化了數(shù)控激光切割機的繪圖過程，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。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例應(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。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步進行描述。

實施例1

本實施例以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明對象對本發(fā)明的方法作具體描述：

如圖1所示，一種基于AutoCAD進行板件排料的方法，包括如下步驟：

步驟1，按面積大小分別將面積為14500mm²的零件編號圖形一1、將面積為11300mm²的零件編號為圖形二2，……，以此類推，將面積為4800mm²的零件編號為圖形六6；

步驟2，通過AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形一1，具體以零點坐標為原點，將圖形一的最長邊A₁邊的一個端點a₁置于原點，將A₁邊置于X或Y軸，繪制圖形一1；

步驟3，通過AutoCAD軟件繪制待加工板件零件圖形二2，具體將圖形二2的最長邊A₂邊置于步驟1所述的圖形一1中第二長邊B₁邊，繪制圖形二2，并沿B₁邊移動圖形二2至圖形二2中任意一點碰到其他圖形或者X/Y軸停止；

步驟4，通過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邊C₁邊；將圖形三3的最長邊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邊D₁邊，繪制圖形三3，……，直至滿足圖形三3不與其他圖形或者X/Y軸重疊為止，再沿C₁邊移動圖形三3至圖形三3中任意一點碰到其他圖形或者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，執(zhí)行板件切割。

本發(fā)明的排料方式的原理類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。

通過與傳統(tǒng)排料方式相比較，切割相同的上述圖形，本實施例所剩余的邊角余料最少，由此可見，通過本實施例進行排料的結(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，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

實施例2

一種基于AutoCAD進行板件排料的方法，與實施例1基本相同，所不同的是，考慮到切割對零件邊角的損耗，本實施例在繪制圖形時其繪制尺寸留余量5-10mm，用以抵消切割過程產(chǎn)生的損耗。

實施例3

實施例1中各圖形首先進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，因此本實施例增加排料優(yōu)化的步驟，具體如下：

首先計算出各圖形按不同順序繪制時的用料剩余量β，其中按照實施例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S_i為各圖形的面積，n為圖形的個數(shù)，本實施例為6，i為各圖形的排序號；因此

過各圖形坐標值中x的絕對值最大的點作Y軸的平行線，過各圖形坐標值中y的絕對值最大的點作X軸的平行線，兩平行線與Y軸、X軸所組成四邊形的面積即為S，本實施例中圖形四中一坐標值(200，180)，x＝200為最大值，則過該點作Y軸的平行線，同時圖形六中一坐標值(150，300)，y＝300為最大值，則過該點作X軸的平行線，兩平行線與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行排料為最優(yōu)方案。