数控切绘机是一种集数控技术、精密机械制造为一体的智能化数控加工设备,它的出现解决了手工艺品和模具加工生产效率低的问题。但是传统的切绘机可供利用的资源有限,加工的图形文件处理过程繁琐,因此在精度、效率方面难以达到较高要求。本文深入研究了数控切绘机加工图形的整个过程,对控制系统的设计、图形的识别和加工轨迹等几个方面进行了研究,得出了以下结论:(1)构建切绘机能易识别的图形文件。待加工的矢量化图形需要以线段或圆弧的形式来表达。首先运用曲线拟合,通过样条曲线的控制点找到图形轮廓上的矢量数据点,然后对轮廓上的点进行圆弧和线段的拟合,提出了采用模糊推理方法对曲线的拟合状态进行判定。(2)优化加工轨迹。在数控加工中,路径的优化问题一般围绕着如何减少走刀空行程来考虑,其中就涉及到图形轮廓的加工顺序和各轮廓加工的起割点两个因素。在处理实际问题时,分别从刀切割轨迹和笔绘制轨迹两个方面着手。在刀切割轨迹的优化中,在考虑了内外层包含问题的前提要求下,将图形轮廓加工轨迹问题处理成旅行商问题,以遍历的方式寻找出各个轮廓之间的切割顺序,并配之以最近邻算法确定每个轮廓的起割点,最终确定轮廓的加工路径。在笔绘制轨迹的优化中,存在着闭合和不闭合的图形轮廓,使用最近距离算法来处理。(3)切绘机控制系统采用基于LPC2138微处理器的μC/OS-II实时操作系统平台,合理、高效的完成各种任务的调配。结合一些外围控制模块,如电源控制系统、运动控制系统和通讯系统等。软件设计部分采用多任务方式进行系统程序的编写,使数控切绘机实现对加工图形稳定、高效的切割和绘制。并通过液晶屏显示控制的过程,给人以直观的感受。实现数控图形有效的切绘。为了进一步提高切绘机的加工效率,本论文提出了在上述处理过程中存在的不足,还有许多问题值得继续研究。