CzhCNC

专业级数控加工轨迹模拟系统 - CAD/CAM一体化解决方案

1. 系统简介

CzhCNC是一款基于Qt 6开发的专业数控加工轨迹模拟系统,旨在为数控加工领域的工程师、技术人员和学习者提供直观、高效的CAD/CAM解决方案。系统集成了DXF文件解析、加工轨迹规划、运动模拟仿真、GCode生成、工艺过程管理、TCP设备通信等核心功能,并提供了现代化的用户界面和灵活的布局系统,适用于数控加工教学、工艺规划验证、加工路径模拟等多种应用场景。

系统支持多种几何元素的精确解析(点、线、圆弧、圆、多段线),实现8种轨迹生成算法,采用贪心算法进行路径优化,支持4种控制器类型的GCode输出,实现完整的激光切割工艺链管理。

系统演示视频

2. 核心功能

📐

DXF文件处理

  • 支持DXF ASCII格式解析
  • 5种几何元素准确识别(点、线、圆弧、圆、多段线)
  • 图层可见性控制管理,自动隐藏空图层
  • 自动计算边界框适配视图
  • 统一"形状+序号"命名格式

使用场景

快速导入CAD设计文件,精确识别几何元素,为后续轨迹规划提供基础数据

功能优势

基于dxflib库实现完整解析,支持复杂多段线处理,统一命名确保模块间元素对应一致

✈️

加工轨迹生成

  • 直线插补(距离>1.0自动插入中间点)
  • 圆弧拟合(5°点密度,支持顺/逆时针)
  • 多段线优化(正确处理'E'端点标记)
  • 圆逼近(36点路径,从实际位置开始)
  • 路径简化、刀具偏移、型腔加工、螺旋轨迹
  • 完整路径规划(加工路径+移动路径)

使用场景

为各类几何元素生成精确的加工轨迹,支持复杂零件的完整路径规划

功能优势

8种轨迹算法覆盖各种加工需求,像素级精度匹配运动控制库标准输出

🎮

运动模拟仿真

  • 四种控制模式(开始/暂停/停止/单步)
  • 菜单与面板双向状态同步
  • 实时进度与坐标显示
  • 速度调节控制
  • 工作线程异步执行,避免UI阻塞
  • 三层状态机管理(运动/任务/步骤)

使用场景

在实际加工前验证路径规划正确性,支持教学演示和工艺验证

功能优势

路径点序列插值实现精确模拟,三层状态机确保系统行为可预测、可追踪

📝

GCode生成与导出

  • 支持4种控制器类型(通用、锐达、博楚、维宏)
  • 工艺步骤编码转换
  • 带注释的GCode生成
  • 文件导出功能
  • 支持绝对/增量坐标模式
  • 公制/英制单位切换

使用场景

将工艺规划转换为标准GCode指令,适配不同数控系统控制器

功能优势

多控制器适配确保兼容性,注释生成便于调试和理解

⚙️

工艺过程管理

  • 26种工艺步骤类型
  • 初始化步骤(坐标、单位、工件坐标系)
  • 移动步骤(快速移动、Z轴提刀/下刀)
  • 切割步骤(直线/圆弧/整圆切割)
  • 辅助步骤(激光开关、辅助气控制、穿孔延时)
  • 引线处理(切入/切出,长度配置)

使用场景

管理完整的激光切割工艺链,实现从准备到完成的全流程控制

功能优势

完整的工艺链支持,覆盖激光切割所有关键步骤,参数化配置灵活适应不同材料

🔌

TCP设备通信

  • TCP连接管理(建立/断开)
  • GCode命令网络发送
  • 设备确认和完成响应处理
  • 自动确认机制(可配置延迟)
  • 实时连接状态监控
  • 模拟/真实设备无缝切换

使用场景

连接真实数控设备进行加工,实现远程控制和状态监控

功能优势

命令通道抽象实现模拟与真实设备解耦,统一接口切换无需修改上层逻辑

🎨

界面交互功能

  • 自绘Ribbon工具栏(5个功能组)
  • 4个可停靠面板(图层/模拟/轨迹/参数)
  • 画布缩放、平移、实时坐标显示
  • 深色/明亮主题切换
  • 自定义标题栏(Windows DWM API)
  • 状态栏实时状态显示

使用场景

提供专业级用户体验,支持高效的操作流程

功能优势

现代化设计风格,灵活的布局系统,全界面主题适配

📊

工艺参数管理

  • 切割参数(功率、速度、气体压力)
  • 穿孔参数(延时、功率、预吹气)
  • 引线参数(切入/切出长度)
  • Z轴参数(安全高度、工作高度)
  • 辅助参数(喷嘴直径、焦距、材料厚度)
  • 30+参数化配置

使用场景

根据不同材料和加工需求配置工艺参数,优化加工效果

功能优势

全面的参数配置覆盖,支持深色/明亮主题下的参数界面样式适配

3. 技术优势

01

精确轨迹生成

优化的轨迹算法确保路径效果与运动控制库标准输出一致,像素级精度匹配

02

坐标系统适配

正确处理数学坐标系(Y轴向上)与CAD/Qt坐标系(Y轴向下)的差异

03

精确圆弧方向判断

考虑坐标系统差异,顺时针圆弧角度增量方向反转,解决路径偏差问题

04

路径点序列插值

采用路径点序列插值方式准确模拟复杂轨迹(圆、圆弧、多边形)

05

连续E标记处理

正确处理闭合多段线中的连续'E'端点标记,解决缺失边问题

06

角度标准化计算

跨越0°边界的圆弧角度标准化到0-360°范围后计算,避免角度计算错误

07

命令通道抽象

ICommandChannel接口实现模拟与真实设备解耦,支持多模式无缝切换

08

三层状态机协同

运动/任务/步骤三层状态机协同工作,确保系统行为可预测、可追踪

与同类产品对比分析

功能特性 CzhCNC 同类产品
DXF解析 完整支持点/线/圆弧/圆/多段线 部分支持
轨迹算法 8种算法(直线/圆弧/多段线/圆/简化/偏移/型腔/螺旋) 2-3种
运动模拟 完整状态机+工作线程+路径插值 简单动画
GCode生成 多控制器支持+工艺步骤编码 基础生成
工艺管理 26种工艺步骤+引线处理+气体控制 基础切割
TCP通信 命令通道抽象+自动确认机制 无或基础
主题系统 完整深色/明亮主题适配 无或部分
图层管理 自动隐藏空图层+统一命名 基础管理
33900+
C++代码行数
88
源文件数量
8
轨迹算法
5
几何元素类型
26
工艺步骤类型
4
控制器类型

4. 联系我们

项目信息

  • 项目名称:CzhCNC
  • 技术栈:Qt 6 + C++17
  • 版本:26.07.13

技术支持

商务合作

  • 邮箱:chenandczh@163.com
  • 电话:+86 132 5010 9412