Berechnung von Bogenstücken für eine vorgegebene Folge von Punktkoordinaten

Das downloadbare Programm erstellt für gegebene Punktkoordinaten, die durch eine SPL-Textdatei vorliegen, eine Folge zusammenhängender Kreisbogenstücke. Die Daten in der Datei sollen von der Form x , y in jeder Zeile sein (s.u.). Die Daten dürfen aber auch nicht so aufeinanderfolgen, daß eine Verbindung durch einen Kreisbogen überhaupt nicht möglich ist. Knicke sind nicht erlaubt.Wenn soetwas vorkommt, müssen die Daten an dieser Stelle getrennt werden und die Daten in mehreren Durchläufen bearbeitet werden. Allerdings ist es bei der Berechnung so, daß bei den Übergängen zwischen den Bögen die 1. und 2. Ableitung nicht unbedingt gleich sind. Die Berechnung zielt auch garnicht darauf ab, sondern es wird nur dafür gesorgt, daß zwischen den Punkten und dem Ersatzbogen ein maximal zulässiger Abstandsfehler nicht überschritten wird. Die Berechnung beginnt mit den ersten 3 Punkten. Durch diese kann ohne Fehler ein Kreisbogen gelegt werden. Durch Hinzunahme immer weiterer Punkte wird eine Folge von Kreisbögen bestimmt. Die Erweiterung der Punktzahl wird abgebrochen, wenn der errechnete Bogen irgendwo weiter von den Punkten absteht, als der zulässige Abstandsfehler. Es werden also soviel als möglich, Punkte für einen Kreisbogen einbezogen. Die Kreisbögen gehen immer durch den ersten und letzten Punkt und einen dazwischen. Deshalb kann der letzte Punkt des ersten Kreisbogens auch der Anfang des zweiten Bogens sein usw.Während der Berechnung wird eine Ausgabedatei erstellt, die die Bogenstücke für die zutreffenden Punkte auflistet.Am Ende dieser Liste kann es zu Ausnahmen kommen, zum Beispiel, wenn für den letzten Bogen keine 3 Punkte mehr vorhanden sind. Die dort gemachten Angaben sind kritisch zu betrachten.

Programmaufruf

DateiauswahlFehlereingabeBerechnung

Das obere Beispiel zeigt die Berechnung einer Punktfolge für ein Viertel einer Ellipse mit a=75 und b=30. Damit betragen die Berührungsradien bei x=0 r=187.5 bei x=75 r=12.

Es folgt ein Ausschnitt aus der SPL-Datei:

Daten

Das Ergebnis der Kreisbogenberechnung gibt die folgende Datei wieder:

  Datei der Kreisbogenberechnung Ellipse    

 Statt der 750 Einzelpunkte sind 4 Kreisbögen notwendig bei einer Fehlergrenze von 0.05.

von 0 bis 42.3             Radius 164.632     Bogenmittelpunkt  (1.131,-134.628)

von 42.3 bis 62.8        Radius 81.235       Bogenmittelpunkt  (22.122,-53.916)

von 62.8 bis 72.3        Radius 31.842       Bogenmittelpunkt  (46.848,-11.158)

von 72.3 bis 75.0        Radius 14.453       Bogenmittelpunkt  (60.553,-0.444)

Das Ganze ist von Bedeutung für die CNC-Steuerung z.B. einer Fräs- oder Graviermaschine.

Bogenberechnung     Windowsprogramm wie oben beschrieben

Bogenprogramm Linux    Linuxprogramm mit gleicher Funktionalität wie Windowsprogramm. Nach Eingabe der Fehlergrenze wird die Punktkoordinatendatei ausgewählt. Diese wird verarbeitet, mit dem Ergebnis zweier Dateien. Es entsteht eine Textdatei "bogen.txt" mit der Liste der Bogen und eine Datei "bogen.dxf", die in ein CAD-Programm eingelesen werden kann. Eine Messagebox zeigt das Ende des Programmes an.