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1. 概述
1.1 项目背景
本项目旨在在现有木板余料套料优化系统基础上，新增NC程序生成与设备联动模块，以实现从“智能套料结果”到“设备自动加工”的闭环生产流程。
目标设备为四工序木模板开料机，包含直刀、开槽刀、钻孔刀等少量固定刀具，不涉及刀具寿命或复杂路径优化问题。系统需自动生成符合设备控制要求的NC程序文件，并支持仿真与一键下发执行。
1.2 开发目标
?实现套料排版数据 → NC加工程序的自动生成；
?支持加工工序定义与路径规则配置；
?支持程序仿真校验与可视化预览；
?实现NC程序文件下发与设备联动；
?提升木模板加工效率与加工一致性。
2. 系统总体结构
系统主要由以下功能模块组成：
数据导入模块：跟套料系统结果对接导入排样结果文件（DXF/JSON格式）；
加工参数设定模块：定义刀具类型、加工深度、进给速度、路径补偿、工序顺序等；
NC程序生成模块：根据排样与工艺参数自动生成标准G代码；
仿真与预览模块：在虚拟界面中可视化展示刀路与切割轨迹；
下发与执行模块：将NC文件保存并通过网络或本地接口一键下发至机床控制端执行。
3. 功能需求说明
3.1 套料结果导入
?支持导入套料软件输出文件（包含零件名称、坐标、尺寸、旋转角度、板材尺寸等）；
?支持DXF或JSON格式文件；
?导入后进行几何校验与数据一致性检查（超界、重叠、缺少字段等提示）。
3.2 刀具与加工参数设定
支持配置4类常用刀具（例：开料刀、槽刀、孔刀、倒角刀）；
参数包括：刀径、转速、进给速度、加工深度、刀补方式；
支持定义固定工序顺序，如：
(1)外轮廓切割
(2)开槽
(3)打孔
(4)倒角（可选）
系统保存并调用常用刀具参数模板。
3.3 路径与NC程序生成
根据零件轮廓坐标与刀具类型，自动生成加工路径；
支持G代码标准输出（G0、G1、G2/G3、M03/M05等指令）；
支持加工起点、切入/切出方式、加工层深控制；
自动生成刀具切换语句（如 M06 T01 等）；
支持单件预览及批量NC文件生成。
3.4 仿真与预览
读取生成的NC程序，进行刀路模拟与轨迹显示；
支持单件与整板加工预览；
提供关键参数校验：是否越界、刀具切入方向、路径闭合状态；
支持动画速度调整与暂停查看。
3.5 程序保存与下发
生成NC文件后自动保存至系统数据库或指定路径；
支持通过局域网接口（TCP/FTP等）将程序一键下发至机床；
下发完成后可显示状态（已下发、执行中、完成、异常）。
4.非功能性需求
类别 描述
性能 单板NC生成时间 < 3秒
兼容性 支持常见四工序机床控制器（如宝元数控）
可维护性 参数与模板均可自定义、可版本化管理
安全性 文件下发过程需校验机床连接状态与权限
可扩展性 预留多刀路径接口
系统 可支持web端和web操作
5. 数据接口
接口名称 输入/输出 数据格式 说明
套料导入接口 输入 JSON/DXF 导入套料结果
刀具参数接口 输入 JSON/XML 读取刀具模板
NC输出接口 输出 .NC文件 标准G代码文件
仿真接口 输入 G代码 刀路可视化
下发接口 输出 TCP/FTP 向机床发送NC文件
6. 系统运行流程
套料结果导入 → 参数设定 → NC程序生成 → 仿真校验 → 文件保存 → 一键下发 → 设备执行
7、交付要求
系统需以可独立运行的封装版本形式交付，包含项目开发的完整代码与部署说明。
对涉及企业核心算法或知识产权的部分，
可采用“封装模块（DLL或API接口）”方式交付，但需保证系统功能完整可运行，且具备必要的接口说明文档。
提供系统使用说明书、算法逻辑说明书、及一份实际加工数据测试报告。
8. 验收标准
能够成功从套料系统导入数据并生成NC程序，单板NC生成时间 < 3秒；
仿真结果与理论刀路一致，无越界与断刀风险；
一键下发功能能稳定将NC程序传输到设备并启动执行；
系统运行稳定、界面操作简洁、参数可复用。
9.项目实施计划与交付要求
项目周期：系统研发及交付周期约 40天左右。
