系统由图形输入、工艺处理、刀位轨迹计算及生成（即数学处理阶段）、加工模拟、后置处理、NC程序代码输出等6大模块组成。

　　各模块功能如下：图形输入模块利用A utoCAD软件本身提供的绘图功能，完成图形的几何造型、编辑、修改等功能。

　　工艺处理模块选择刀具，确定主轴转速、进给速度等。

　　刀位轨迹计算及生成模块在CAD环境下用光标选择相应的目标图形，系统将自动从图形文件中提取编程所需的信息，计算节点数据，并将其转化为刀位数据，存入刀位文件中。

　　后置处理模块设置一后置处理文件，并对其进行编辑，按文件规定的格式，定义数控加工指令文件所使用的代码、文件格式等内容。软件在执行后置处理时，将自动按文件的要求生成所需的加工指令文件。

　　加工模拟模块选择所画的图形，执行模拟加工命令，在屏幕上可以看到加工过程走刀轨迹，即实现加工的仿真。

　　NC代码输出模块将后置处理生成的加工指令文件直接或间接输到数控机床即可使用。

　　2原理及实现过程

　　对数控自动编程来说，主要的环节就是从CAD图形中提取加工轨迹所需要的几何信息，并对几何信息进行整理和路径优化，得到合理的加工路径，最后再得到加工程序。

　　2. 1获取图形实体几何信息

　　目前在AutoCAD上，要获得图形实体的几何信息坐标有3种方式：（ 1）对比较复杂的图形，通过DXF文件获得。

　　（ 2）对简单的图形，将图形转化为PL INE，然后获得PLINE实体的几何信息。

　　（ 3）采用交互方式，通过选择实体来获得单个实体的几何信息，这种方式适用于一般情况下的任何图形。本文采用第3种方式。具体原理如下：一般情况下， A utoCAD图形经过碎解之后，最终都是直线或者圆弧，因此，程序中所要处理的图形实体就是直线和圆弧。直线的几何信息是起点和终点坐标，圆弧的几何信息是起点、终点、半径和圆心坐标。

　　当用户选择一实体时，被选择实体将变成虚线，增强用户的视觉感觉，同时实体将加入到实体选择集当中去。所有的实体全部选择完毕之后， AutoCAD将实体选择集当中的实体改变颜色。下面是具体的实现过程：建立实体选择集运用ARX库中的一些函数，如函数主要用于创建实体选择集， acedSSFree函数用于释放实体选择集，以建立实体选择集。

　　选择实体运用acedNEntSelp使被选中的实体变成虚线，与未被选中的实体区别开来，同时将图形实体的坐标保存下来。

　　获得几何信息结果缓冲器（ structresbuf）是ARX支撑环境的核心概念之一。一个结果缓冲器被用来代表A utoCAD的实体和各种表的数据信息。实际应用中首先访问resbuf结构中的restype成员，根据restype的值来判断实体的类型，然后获得实体几何信息，如坐标、半径等。

　　图形重绘将经过选择后显示为虚线的实体重绘，使其改变颜色，让用户可以直观地判断所选择的图形轮廓是否正确。

　　2. 2图形数据处理

　　由于所有的图形都是由直线和圆弧组成，在存储这些元素时，我们只要对直线或者圆弧进行处理。先从实体选择集中判断实体为直线还是圆弧，然后对直线或圆弧分别进行处理，求出每条直线或圆弧的等距线，再对等距线进行自交、互交处理，最后求得刀具的轨迹，并以刀位文件的方式保存。

　　2. 3生成数控加工指令

　　笔者采用的是美国中宝伦公司的数控系统，其数控代码的格式和国际数控标准中推荐的G， M， T， X， Y，Z等指令不相同，有自己的一套数控代码编程方式来描述机床的运动参数以及加工工艺参数。比如：加速度AC、减速度DC、速度SP、急停AB、直线命令L I等命令。

　　系统生成的刀位轨迹是由直线和圆弧组成的。加工轨迹生成以后，根据实体分解后所得数据可以很容易地生成数控加工指令，由strcat函数把一条数控指令中的各部分连成串号送给文件变量名，再将该文件变量中的内容写入用户指定的磁盘文件中，生成一条，写入一条。所有图素的加工指令均产生以后，用close函数将文件关闭。

　　关于数控加工工艺参数的设置是由用户通过交互式的方式来完成的。其交互界面是由M FC和ObjectARX混合编程实现所示。加工工艺参数主要有两大类：刀具参数和加工进给速度。例如， H为刀具高度， L为刀具长度， R 1、R 2为刀具半径， D C J1、D C J2为刀具的偏转角度。

　　2. 4 NC程序代码编辑

　　该模块对自动生成的NC文件进行检查与修改，也可以手工输入编程。

　　2. 5加工轨迹模拟

　　模拟加工轨迹有两种途径：一种是通过NC代码模拟；另一种是通过刀位文件模拟。第一种方法的优点是可以发现NC代码中的错误，在未进入数控机床操作阶段消灭错误，及时更正。但这种方法需要一个单独的NC代码通用翻译模块，加大了应用程序的复杂程度。第二种方法则比较方便，因为刀位数据文件中的坐标可以直接为AutoCAD所利用，可以在屏幕上直接显示轨迹，但是无法检验NC代码中的错误。本系统采用第二种方式进行模拟，将刀位文件读入，根据用户要求采用单步模拟或者连续模拟，直到全部模拟完毕。

　　然后比较新生成的图形与零件图是否吻合，以确定加工轨迹是否正确。如果不满意，可利用编辑模块修改，重新生成NC程序。

　　3系统应用实例

　　该零件的加工程序为先粗加工，等待1s后再精加工。加工模拟的刀具轨迹如所示。图中左边的粗加工刀具路径为系统自动生成，右边的精加工轨迹则通过提取工件轮廓得到。

　　4结束语

　　通过对AutoCAD的二次开发，实现了在AutoCAD环境下的图形数控加工自动编程，解决了手工编程效率低的问题。同时，对刀具加工过程的模拟，大大提高了加工的可靠性，减少了实际加工中由于过切、干涉等问题带来的错误，经实践证明该方法切实可行。该系统已经在浙江嘉兴某公司投入生产使用，产生了不错的经济效益。