在線切割加工中,復雜圖形的程序編寫一般采用軟件自動編程的方法來完成。這就需要技術人員在繪圖軟件中把圖形繪制出來,然后生成加工代碼。但一些復雜圖形(如圖形、照片) 往往繪制起來比較復雜且準確度低,CAXA線切割軟件的位圖矢量化功能可以對圖形或照片進行輪廓的提取,生成矢量化的圖形,再根據矢量圖自動生成加工指令。本文作者利用CAXA線切割軟件對蝴蝶圖片進行矢量化處理,經過處理的圖形自動生成加工代碼并在機床上進行加工。
1 位圖的選取與對比度調整
在因特網上搜索蝴蝶圖案,文件一般為JPEG或BMP 格式。將蝴蝶位圖(圖1) 保存到計算機中。利用光影魔術手或photoshop 軟件等的圖像處理功能對蝴蝶位圖的對比度和亮度進行調解,使其達到矢量化操作的最佳狀態。
2 位圖的輪廓提取與修改
利用CAXA線切割軟件的矢量化功能進行位圖的輪廓提取與修改: 1) 運行CAXA線切割軟件,點擊設置→系統配置→顏色設置,將軟件當前繪圖顏色調整為白色。然后點擊繪制→高級曲線→位圖矢量化→矢量化。選擇已保存的蝴蝶位圖,調入蝴蝶位圖文件,選擇位圖矢量參數,對蝴蝶圖形進行矢量化處理,提取矢量化輪廓(圖2)。其中擬合方式采用直線擬合;擬合精度采用正常模式;指定寬度設為500mm。
2) 對輪廓進行修改。首先移動鼠標滾輪將圖形放大,刪除掉蝴蝶翅膀輪廓內部的多余線條(圖3)。然后利用基本曲線中的樣條線和直線對圖3 蝴蝶翅膀和觸角進行修改,改后如圖4 所示。其中將蝴蝶翅膀(1 處) 和觸角(2 處) 部分線段刪除并利用樣條線重新連接,這樣可以形成一個閉合的輪廓圖形,避免了線切割加工中的穿絲工序。最后,利用直線對圖形中的不規則或重疊交叉的線條(3 處) 進行剪切、連接。
3 生成加工
選擇工具欄中的線切割→軌跡生成進行切割參數的設置,如圖5所示。點擊蝴蝶輪廓圖形,選擇圖形外側的補償方向,在圖形的外側設置穿絲點和退出點,如圖6 所示。選擇圖形仿真功能對圖形進行加工仿真,檢查加工軌跡是否合理。選擇線切割圖形生成3B代碼,輸入文件名及文件保存路徑。這里注意輸出3B代碼的格式一定要選擇緊湊指令格式或對齊指令格式,其它兩種輸出格式機床系統無法識別。
4 樣件的加工
將軟件自動生成的加工代碼傳輸至線切割機床,準備樣件的加工。由于屬于無錐度加工,所以首先要對電極絲的垂直度進行校正,再用壓板將80mm×60mm×3mm 的毛坯進行裝夾,利用直角尺找正。把電極絲移動至毛坯外側待加工。調整電流參數及鉬絲運行速度,開絲開水進行加工,順利完成蝴蝶圖案的加工。
5 結語
通過對蝴蝶圖案的加工實例,總結出不規則復雜圖形的線切割加工要點如下:
1) 選用國產CAXA線切割軟件對位圖進行矢量化。
2) 對線切割軟件提取輪廓中多余或重疊交叉的線條進行修改和補充。
3) 選擇機床識別的代碼輸出格式輸出加工指令。
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