AutoCAD脚本文件在验证数控系统译码模块中的应用

许明辉+屠伟伟+张慧彬+王航

摘 要：译码作为数控系统的核心技术之一，其正确性直接影响数控系统能否正常工作。因此，简单、快速、直观的判断译码的正确性对于数控系统开发具有重要的实际应用价值。基于此，引入AutoCAD脚本文件，通过对文本文档的编辑实现对脚本文件的编辑，利用view命令法和UCS坐标变换法实现坐标平面的变换，以车床加工程序为例，进行AutoCAD脚本文件在判断数控系统译码正确性中的应用设计，验证该方法的可行性，总结使用中的注意事项。研究内容为AutoCAD脚本文件在数控系统中的应用奠定了理论和实际应用基础。

关键词：数控系统；译码；AutoCAD脚本

中图分类号：TP3-05 文献标识码：A 文章编号：2095-2945（2017）22-0015-02

1 概述

译码（编译）是编码的逆过程，它的功能是将零件程序转换成控制器内部数据结构。作为数控系统的核心技术之一，译码是否正确直接影响数控系统能否正常工作。

在开发过程中，开发人员需验证译码的正确性，一般可对译码结果逐条比较；但是加上刀具补偿后，零件程序包含的位置信息与译码之后的位置信息出入较大；逐条比较工作强度大，工作效率低，且容易出错。本文提出利用AutoCAD脚本文件对译码的正确性进行验证。AutoCAD脚本文件类似于DOS操作系统中的批处理文件，可以将不同的AutoCAD命令组合起来，并按确定的顺序自动连续地执行。该方法操作简单、结果直观，不需要重复计算刀具尺寸，提高了效率。

本文详细介绍了脚本文件的编辑及调用，图层的选择，线型和颜色的设置，以及坐标平面变换的方法，以车床加工程序为例，将G代码运行的模拟刀具轨迹通过AutoCAD脚本文件绘制成图形文件，验证该方法的可行性，并对AutoCAD脚本文件在使用过程中的注意事项进行总结。

2 脚本文件的编辑及调用

AutoCAD是Autodesk公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计，在计算机辅助设计领域有着广泛的应用。由于AutoCAD各版本命令以及操作方式都不太一样，所以本文以AutoCAD2008为准。

脚本文件的扩展名为“.SCR”，由于其为文本文件，因此，用户在对脚本文件进行编辑时，只需先创建一个文本文档，编辑后将扩展名改为“.SCR”即可。

脚本文件的调用方式是：

菜单：【工具】→【运行脚本】→选择脚本文件；

或命令行：script→选择脚本文件。

3 基本设置

画直线、圆弧、圆和螺旋线的基本命令如下：circle（平面圆）、line（平面直线）、3DPOLY（空间直线）、arc（圆弧）、_Helix（螺旋线）

4 绘图平面变换

在AutoCAD中，利用二维绘图命令在三维视图中进行图形绘制时存在很多问题，如二维绘图命令circle无法通过脚本文件在三维视图中限制所画圆的全部自由度，所以，需要通过坐标系的变换，实现在不同平面上的图形绘制以避免最终画出的图形不符合我们的要求，其方法如下：

按一定比例、位置和方向显示的图形称为视图。view命令用于创建、保存或者恢复这些视图。所以我们可以利用AutoCAD的view命令，把视图旋转到需要的平面，然后再用基本命令绘制所需图形。采用此方法在三个不同平面分别绘制圆和圆弧的程序如下：layer n 1 lw 0.3 1 c 蓝色 1；layer n 2 lw 0.3 2 c red 2；layer n 3 lw 0.3 3 c 绿色 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

以车床加工为例，首先通过软件设定规则，将车床加工程序G代码：% 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脚本文件：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调用该脚本文件，运行脚本文件，生产车床模拟加工轨迹图，如图1所示，其中实线a为车床加工轨迹，实线b和c为快速进刀与退刀轨迹。通过AutoCAD脚本文件绘制的图形与译码前所规划的加工轨迹相同，验证了数控系统译码的正确性，以及该方法的可行性。

6 注意事项

（1）脚本文件可以使用注释，所有用“；”开始的命令行都不会被执行。

（2）在脚本文件中的空格和空行在运行时相当于AutoCAD中按Enter键，所以在编写脚本文件时，空格是必不可少的，但是需要严格控制空格和空行的使用，避免多余的空格和空行对程序产生影响，导致程序失败。

（3）由于脚本文件的运行相当于将AutoCAD命令提示行中所用的命令有序集合起来，脚本文件中的每一行对应了AutoCAD命令提示行中的一个命令、一个选项的响应，AutoCAD版本不同，对命令的解释以及格式也会有很大的差异，所以脚本文件在不同版本的AutoCAD中是不通用的。

（4）在脚本文件运行过程中，如果AutoCAD打开了对象捕捉、正交等命令，会使系统自动捕捉端点、中点等元素，或者自动正交，从而使自动绘得的图形并非自己想要的。

（5）可以通过按ESC或BACKSPACE键中断正在运行的

宏脚本。处理来自脚本文件的输入时，如果出现了错误，这个脚本文件将被挂起。如果在该程序运行时脚本被挂起，可以使用RESUME继续运行该脚本。

7 结束语

本文将AutoCAD脚本文件应用于验证数控系统译码模块，介紹了脚本文件编辑及调用，图层的选择和设置、线型和颜色等基本设置，绘制直线、圆形和圆弧等基本命令；研究了利用脚本文件在不同平面绘图的方法：view命令法和UCS坐标变换法，对比两种方法，后者平面的变换过程更清晰、直观，无须知道当前图形所在平面，操作相对简单，不易出错；通过加工零件程序验证了AutoCAD脚本文件用于验证数控系统译码模块的可行性，并总结了AutoCAD脚本文件在使用过程中的注意事项。研究内容为AutoCAD脚本文件在数控系统中的应用提供了重要的理论和实际应用依据，也为AutoCAD脚本文件在其它设计领域的应用奠定了基础。

参考文献：

[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中文版随机帮助文档[Z].

[3]张余，周秀.AutoCAD 2008（中文版）从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2008：52-72.