AutoCAD腳本文件在驗證數控系統譯碼模塊中的應用

許明輝+屠偉偉+張慧彬+王航

摘 要：譯碼作為數控系統的核心技術之一，其正確性直接影響數控系統能否正常工作。因此，簡單、快速、直觀的判斷譯碼的正確性對于數控系統開發具有重要的實際應用價值。基于此，引入AutoCAD腳本文件，通過對文本文檔的編輯實現對腳本文件的編輯，利用view命令法和UCS坐標變換法實現坐標平面的變換，以車床加工程序為例，進行AutoCAD腳本文件在判斷數控系統譯碼正確性中的應用設計，驗證該方法的可行性，總結使用中的注意事項。研究內容為AutoCAD腳本文件在數控系統中的應用奠定了理論和實際應用基礎。

關鍵詞：數控系統；譯碼；AutoCAD腳本

中圖分類號：TP3-05 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2945（2017）22-0015-02

1 概述

譯碼（編譯）是編碼的逆過程，它的功能是將零件程序轉換成控制器內部數據結構。作為數控系統的核心技術之一，譯碼是否正確直接影響數控系統能否正常工作。

在開發過程中，開發人員需驗證譯碼的正確性，一般可對譯碼結果逐條比較；但是加上刀具補償后，零件程序包含的位置信息與譯碼之后的位置信息出入較大；逐條比較工作強度大，工作效率低，且容易出錯。本文提出利用AutoCAD腳本文件對譯碼的正確性進行驗證。AutoCAD腳本文件類似于DOS操作系統中的批處理文件，可以將不同的AutoCAD命令組合起來，并按確定的順序自動連續地執行。該方法操作簡單、結果直觀，不需要重復計算刀具尺寸，提高了效率。

本文詳細介紹了腳本文件的編輯及調用，圖層的選擇，線型和顏色的設置，以及坐標平面變換的方法，以車床加工程序為例，將G代碼運行的模擬刀具軌跡通過AutoCAD腳本文件繪制成圖形文件，驗證該方法的可行性，并對AutoCAD腳本文件在使用過程中的注意事項進行總結。

2 腳本文件的編輯及調用

AutoCAD是Autodesk公司首次于1982年開發的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計，在計算機輔助設計領域有著廣泛的應用。由于AutoCAD各版本命令以及操作方式都不太一樣，所以本文以AutoCAD2008為準。

腳本文件的擴展名為“.SCR”，由于其為文本文件，因此，用戶在對腳本文件進行編輯時，只需先創建一個文本文檔，編輯后將擴展名改為“.SCR”即可。

腳本文件的調用方式是：

菜單：【工具】→【運行腳本】→選擇腳本文件；

或命令行：script→選擇腳本文件。

3 基本設置

畫直線、圓弧、圓和螺旋線的基本命令如下：circle（平面圓）、line（平面直線）、3DPOLY（空間直線）、arc（圓弧）、_Helix（螺旋線）

4 繪圖平面變換

在AutoCAD中，利用二維繪圖命令在三維視圖中進行圖形繪制時存在很多問題，如二維繪圖命令circle無法通過腳本文件在三維視圖中限制所畫圓的全部自由度，所以，需要通過坐標系的變換，實現在不同平面上的圖形繪制以避免最終畫出的圖形不符合我們的要求，其方法如下：

按一定比例、位置和方向顯示的圖形稱為視圖。view命令用于創建、保存或者恢復這些視圖。所以我們可以利用AutoCAD的view命令，把視圖旋轉到需要的平面，然后再用基本命令繪制所需圖形。采用此方法在三個不同平面分別繪制圓和圓弧的程序如下：layer n 1 lw 0.3 1 c 藍色 1；layer n 2 lw 0.3 2 c red 2；layer n 3 lw 0.3 3 c 綠色 3；layer s 1；view top；circle *5，15，10 25；arc c 20，20，10 0，0 a -40；layer s 2；view left；circle *5，15，10 20；arc c 20，20，10 0，0 a -40；layer s 3；view back；circle *5，15，10 10；arc c 20，20，10 0，0 a-40；view swiso。

5 例程

以車床加工為例，首先通過軟件設定規則，將車床加工程序G代碼：% G02；N00010 G18；N00020 F600；N00030 G92 X200 Z200；N00040 G00 X100；N00050 G01 Z50；N00060 G02 X150 Z0 R50；N00070 G00 X200 Z200；N01000 M02；% ，直接生成AutoCAD腳本文件：layer n 1 lw 0.3 1 c t 0，0，0 1；layer n 2 lw 0.3 2 c t 255，0，0 2；layer s 2；3DPOLY0.00，0.00，0.00 -100.00，0.00，0.00；layer s 1；3DPOLY-100.00，0.00，0.00 -100.00，0.00，-150.00；layer s 1；UCS n x 90；arc -50.00，-200.00 c -50.00，-150.0000 a -90.0000；UCS n x -90；layer s 2；3DPOLY-50.00，0.00，-200.00 0.00，0.00，0.00；-view swiso，然后用AutoCAD調用該腳本文件，運行腳本文件，生產車床模擬加工軌跡圖，如圖1所示，其中實線a為車床加工軌跡，實線b和c為快速進刀與退刀軌跡。通過AutoCAD腳本文件繪制的圖形與譯碼前所規劃的加工軌跡相同，驗證了數控系統譯碼的正確性，以及該方法的可行性。

6 注意事項

（1）腳本文件可以使用注釋，所有用“；”開始的命令行都不會被執行。

（2）在腳本文件中的空格和空行在運行時相當于AutoCAD中按Enter鍵，所以在編寫腳本文件時，空格是必不可少的，但是需要嚴格控制空格和空行的使用，避免多余的空格和空行對程序產生影響，導致程序失敗。

（3）由于腳本文件的運行相當于將AutoCAD命令提示行中所用的命令有序集合起來，腳本文件中的每一行對應了AutoCAD命令提示行中的一個命令、一個選項的響應，AutoCAD版本不同，對命令的解釋以及格式也會有很大的差異，所以腳本文件在不同版本的AutoCAD中是不通用的。

（4）在腳本文件運行過程中，如果AutoCAD打開了對象捕捉、正交等命令，會使系統自動捕捉端點、中點等元素，或者自動正交，從而使自動繪得的圖形并非自己想要的。

（5）可以通過按ESC或BACKSPACE鍵中斷正在運行的

宏腳本。處理來自腳本文件的輸入時，如果出現了錯誤，這個腳本文件將被掛起。如果在該程序運行時腳本被掛起，可以使用RESUME繼續運行該腳本。

7 結束語

本文將AutoCAD腳本文件應用于驗證數控系統譯碼模塊，介紹了腳本文件編輯及調用，圖層的選擇和設置、線型和顏色等基本設置，繪制直線、圓形和圓弧等基本命令；研究了利用腳本文件在不同平面繪圖的方法：view命令法和UCS坐標變換法，對比兩種方法，后者平面的變換過程更清晰、直觀，無須知道當前圖形所在平面，操作相對簡單，不易出錯；通過加工零件程序驗證了AutoCAD腳本文件用于驗證數控系統譯碼模塊的可行性，并總結了AutoCAD腳本文件在使用過程中的注意事項。研究內容為AutoCAD腳本文件在數控系統中的應用提供了重要的理論和實際應用依據，也為AutoCAD腳本文件在其它設計領域的應用奠定了基礎。

參考文獻：

[1]Suk-Hwan Suh， Seong-Kyoon Kang， Dae-Hyuk Chung， Ian Stroud. Theory and Design of CNC Systems[M]. Springer Series in Advanced Manufacturing， 2008：33-68.

[2]AutoCAD2008中文版隨機幫助文檔[Z].

[3]張余，周秀.AutoCAD 2008（中文版）從入門到精通[M].北京：清華大學出版社，2008：52-72.