Codesys的图形导入功能----CAD文件转换G代码的实现及运行

1、序言

在机械设计，工业制图方面，AutoCAD已经成为最常用的制图软件，CAD图纸也是目前最通用的图纸文件，在数控系统中，CAD文件可以直接导入并转换成G代码，让系统根据G代码运行。那么强大的Codesys有没有办法能够实现呢，答案当然是肯定的。

2、创建CAD文件

本文使用AutoCAD2010创建一个简单的CAD图纸，例如在图纸上画一个直径200的圆和一个200*120的长方形，并确定各自的坐标，圆心坐标（150，120），半径100，四边形4顶点坐标分别为（300，150），（500，150），（500，30），（300，150），如图所示。

画完后，图形保存成DXF格式，完成后关闭CAD软件。

3、Codesys软件编程

本文使用可视化仿真模拟，创建设备采用CODESYS SoftMotion Win V3 x64，编译模式采用CFC

3.1、创建CNC

图形导入模式的CNC建议使用SMC_CNC_REF模式，同时在程序里添加预处理功能，G代码中用到了G51启动圆滑路径功能，必须增加SMC_SmoothPath功能块才会生效。 如用到了G41/G42刀具补偿功能需增加SMC_ToolCorr功能块，CNC模式与预处理功能块如图所示，功能块说明这里不做描述

 3.2、导入图形文件

双击刚刚创建的CNC程序，菜单栏上方会多出一个CNC选项，点击CNC，选择从DXF文件中导入，选择刚刚保存的CAD文件“导入图形.dxf”，可以看到图形预览，选择导入，提示是否替换，选择是，就可以将CAD图纸转换成G代码，如图所示

 

 

 为确保转换是否准确，我们可以通过G代码和codesys软件预览的图形轨迹进行验证，图中，圆行走的起点坐标在（250，120），G03表示逆时针圆弧插补，I-100，J0表示起点坐标与圆心的位置偏差，通过计算可得圆心坐标为（150，120），T360表示圆弧角度为360°，即1圈，再看长方形，起点坐标（300，150），X行走至500，即第二个点为（500，150），Y行走至30，即第三个点为（500，30），X行走至300，即第4个点为（300，30），最后Y行走至150回到起点，与CAD所画的图形完全一致，验证无误。

3.3、编写程序

程序功能主要分4块，1，伺服使能，2，解码及路劲预处理，3，插补器，4，位置数据转化（供可视化使用），创建两轴命名为X轴和Y轴，变量自行定义，

需要注意的是：图形导入生成的G代码默认是没有速度加速度等参数的，如需正常运行，需要给定正确的速度以及加速度。因此在CNC程序中，G代码的第一行加入F100 E300;

程序如图所示

 

 3.4、可视化界面

 本文创建一个简易的仿真界面，模拟运行轨迹，两个控制按钮，分别操作启动解码和启动程序，画好一个圆（宽度和高度都为200，表示直径200，顶点坐标为（650，80），对应圆心坐标为（750，180））和一个长方形（顶点坐标（900，150），宽度200即长方形的长，高度120即长方形的宽），一个移动的红点（原点坐标为（600，300）），根据G代码运行时轴的变化移动，采用相对移动，移动数据值为X轴，Y轴的实际位置，

注意：可视化界面中，Y轴的数值为越往下，数值越大，与G代码图形的方向刚好相反，因此在Y轴的实际位置数值转换是乘上了-1，这样，位置变化就能匹配上了，画面及变量连接如图：

4、可视化仿真结果

仿真运行结果如下

Codesy图形导入CAD图纸转换G代码的模拟仿真

通过验证结果可以看到，G代码的运行结果与CAD图纸运行一致，说明Codesys软件可以通过图纸导入功能实现G代码转换并按要求轨迹运行加工。

本文程序源代码可以通过以下地址下载，软件版本依旧是Codesys V3.5.14.10

https://download.csdn.net/download/qq_19979629/77139507