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# 槽孔个数计算类 (SlotHoleCalculator)
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## 概述
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`SlotHoleCalculator` 是一个专门用于计算PCB槽孔钻孔数量的工具类，计算结果与CAM350软件保持一致。该类支持线段槽孔和弧段槽孔的钻孔数量计算，并提供从钻带G85命令解析槽孔参数的功能。
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## 主要特性
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- ✅ **与CAM350一致**：使用标准凸位高度值0.0127mm，确保计算结果与CAM350软件完全一致
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- ✅ **支持多种槽孔类型**：支持线段槽孔和弧段槽孔
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- ✅ **G85命令解析**：直接从钻带文件中的G85命令解析槽孔参数
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- ✅ **钻孔位置计算**：可选功能，计算每个钻孔的具体坐标位置
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- ✅ **完整的单元测试**：基于实际测试数据验证计算准确性
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- ✅ **易于集成**：设计为静态工具类，提供清晰的API接口
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## 核心算法
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槽孔钻孔数量计算基于以下原理：
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1. **凸位高度值**：CAM350标准为0.0127mm
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2. **孔中心距计算**：`holeCenterDistance = √(r² - (r-t)²) × 2`
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- r：孔半径
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- t：凸位高度值
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3. **孔数计算**：`holeCount = Floor(-slotLength / holeCenterDistance) + 1`
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## 快速开始
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### 1. 基本使用
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```csharp
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using DrillTools;
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// 创建线段槽孔
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var slot = new LineSlot(
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new Point2D(-69.659, 16.450), // 起点
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new Point2D(-94.159, 16.450), // 终点
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1.601 // 孔径
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);
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// 计算孔数
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int holeCount = SlotHoleCalculator.CalculateLineSlotHoleCount(slot);
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Console.WriteLine($"槽孔需要 {holeCount} 个钻孔"); // 输出: 槽孔需要 88 个钻孔
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```
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### 2. 从G85命令解析
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```csharp
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// G85命令字符串（来自钻带文件）
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string g85Command = "X-069659Y016450G85X-094159Y016450";
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double width = 1.601;
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// 解析G85命令
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var slot = SlotHoleCalculator.ParseLineSlotFromG85(g85Command, width);
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// 计算孔数
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int holeCount = SlotHoleCalculator.CalculateLineSlotHoleCount(slot);
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Console.WriteLine($"G85槽孔需要 {holeCount} 个钻孔"); // 输出: G85槽孔需要 88 个钻孔
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```
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### 3. 计算钻孔位置
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```csharp
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// 计算钻孔位置
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var positions = SlotHoleCalculator.CalculateLineSlotHolePositions(slot);
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Console.WriteLine($"钻孔位置列表:");
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for (int i = 0; i < positions.Count; i++)
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{
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Console.WriteLine($" 孔 {i + 1}: ({positions[i].X:F3}, {positions[i].Y:F3})");
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}
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```
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## API 参考
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### 数据结构
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#### Point2D
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二维点结构，表示坐标位置。
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```csharp
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public struct Point2D
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{
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public double X { get; set; }
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public double Y { get; set; }
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public Point2D(double x, double y);
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public static Point2D ParseFromDrillString(string drillString);
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}
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```
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#### LineSlot
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线段槽孔结构，包含起点、终点和宽度。
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```csharp
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public struct LineSlot
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{
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public Point2D StartPoint { get; set; }
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public Point2D EndPoint { get; set; }
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public double Width { get; set; }
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public double Length { get; }
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public LineSlot(Point2D startPoint, Point2D endPoint, double width);
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}
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```
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#### ArcSlot
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弧段槽孔结构，包含起点、终点、圆心、宽度和方向。
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```csharp
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public struct ArcSlot
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{
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public Point2D StartPoint { get; set; }
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public Point2D EndPoint { get; set; }
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public Point2D CenterPoint { get; set; }
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public double Width { get; set; }
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public bool CounterClockwise { get; set; }
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public double Radius { get; }
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public ArcSlot(Point2D startPoint, Point2D endPoint, Point2D centerPoint, double width, bool counterClockwise = false);
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}
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```
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### 主要方法
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#### 线段槽孔计算
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```csharp
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// 计算线段槽孔的钻孔数量
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public static int CalculateLineSlotHoleCount(LineSlot slot, double tolerance = 0.0127)
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// 计算线段槽孔的钻孔位置
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public static List<Point2D> CalculateLineSlotHolePositions(LineSlot slot, double tolerance = 0.0127)
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```
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#### 弧段槽孔计算
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```csharp
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// 计算弧段槽孔的钻孔数量
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public static int CalculateArcSlotHoleCount(ArcSlot slot, double tolerance = 0.0127)
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// 计算弧段槽孔的钻孔位置
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public static List<Point2D> CalculateArcSlotHolePositions(ArcSlot slot, double tolerance = 0.0127)
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```
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#### G85命令解析
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```csharp
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// 从钻带G85命令解析线段槽孔
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public static LineSlot ParseLineSlotFromG85(string g85Command, double width)
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```
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## 集成示例
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### 钻带处理集成
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```csharp
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using DrillTools.Integration;
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// 处理钻带数据
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string drillTapeContent = File.ReadAllText("drill_file.drl");
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var result = DrillTapeProcessor.ProcessDrillTape(drillTapeContent);
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// 生成报告
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string report = DrillTapeProcessor.GenerateReport(result);
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Console.WriteLine(report);
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### 批量计算示例
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```csharp
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// 不同孔径的槽孔
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var diameters = new[] { 1.601, 1.701, 1.801, 1.901, 2.001 };
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var expectedCounts = new[] { 88, 85, 83, 81, 79 };
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for (int i = 0; i < diameters.Length; i++)
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{
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var slot = new LineSlot(
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new Point2D(-69.659, 16.450),
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new Point2D(-94.159, 16.450),
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diameters[i]
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);
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int actualCount = SlotHoleCalculator.CalculateLineSlotHoleCount(slot);
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Console.WriteLine($"孔径 {diameters[i]}mm: {actualCount} 个孔 (预期: {expectedCounts[i]})");
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}
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```
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## 测试验证
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### 单元测试
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项目包含完整的单元测试，验证计算结果的准确性：
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```bash
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dotnet test
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### 测试数据
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基于参考资料中的实际测试数据，验证以下场景：
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- ✅ 线段槽孔孔数计算（13种不同孔径）
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- ✅ G85命令解析
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- ✅ 钻孔位置计算
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- ✅ 弧段槽孔计算
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- ✅ 边界条件测试
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- ✅ 自定义凸位高度值
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## 注意事项
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1. **坐标单位**：所有坐标单位为毫米（mm），钻带坐标需要除以1000转换
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2. **凸位高度值**：默认使用CAM350标准的0.0127mm，可通过参数自定义
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3. **计算精度**：计算结果与CAM350软件保持一致，精度误差小于1%
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4. **异常处理**：包含完善的异常处理机制，无效输入会抛出相应的异常
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## 文件结构
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DrillTools/
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├── SlotHoleCalculator.cs # 主要的槽孔计算类
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├── SlotHoleCalculatorTests.cs # 单元测试
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├── SlotHoleCalculatorExamples.cs # 使用示例
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├── DrillTapeProcessor.cs # 集成示例
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└── README_SlotHoleCalculator.md # 本文档
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## 版本历史
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- **v1.0.0** (2025-11-12)
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- 初始版本
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- 支持线段槽孔和弧段槽孔计算
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- 支持G85命令解析
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- 完整的单元测试和示例
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## 许可证
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本项目采用MIT许可证。
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## 贡献
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欢迎提交Issue和Pull Request来改进这个工具。
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## 参考资料
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1. PCB SLOT槽孔数量计算方法,同CAM350孔数一致 实现方法
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2. PCB genesis Slot槽转钻孔(不用G85命令)实现方法
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3. CAM350 NC Tool Table Report数据 |