一种高能束切割路径的偏移量补偿方法及高能束切割装置制造方法及图纸

一种高能束切割路径的偏移量补偿方法，包括步骤：建立表征切缝宽度的物理数学模型；根据经验切缝宽度对初始化的切割路径进行整体均匀偏移，生成偏移后的切割路径；对偏移后的切割路径进行插补，将偏移后的切割路径插补形成若干段插补路径线段；确定各个插补路径线段所对应的切割速度；根据各个插补路径线段的切割速度及物理数学模型确定各个插补路径线段的切缝宽度；根据各个插补路径线段的切缝宽度对各个插补路径线段进行补偿。由于在切割路径上各插补线段采用优化的切割速度及物理数学模型计算各插补线段对应的切缝宽度，对切割路径的轨迹误差进行自动偏移补偿，通过切割线段的补全或去除来完善切割方向变化的切割路径，以实现更精密的切割。

An offset compensation method of high energy beam cutting path and high energy beam cutting device

【技术实现步骤摘要】
一种高能束切割路径的偏移量补偿方法及高能束切割装置
本专利技术涉及高能束加工
，具体涉及一种高能束切割路径的偏移量补偿方法及高能束切割装置。
技术介绍
高能束切割指高压水切割、激光切割、等离子弧切割、火焰切割等切割方式。这些切割方式的共同特点是：切割介质为高密度的能量流束，能量流束在与工件接触的过程中消耗能量，造成切割能力沿着工件厚度方向衰减，流束的流型也发生弯曲，在切割表面形成沿着工件厚度方向弯曲的条纹，在转角和小圆弧处出现“裙摆”状的形状误差，沿着切缝宽度从上至下发生变化造成切缝有锥度。但是对于高能束切割工艺(高压水切割、激光切割、等离子弧切割、火焰切割等)，由于存在上述的表面条纹、流型弯曲导致的“裙摆”状误差、及切缝锥度等缺陷，采用传统数控系统无法控制和补偿这些误差和缺陷。在申请号为201210378227.0，专利技术专利名称为“以射出点为控制目标的高能束加工方法”披露的高能束切割的控制方法中，通过对切割路径各处的切割速度进行优化以控制切割表面的波纹以及切缝锥度和在转角和小圆弧处的“裙摆”状形状误差，并通过切割头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高能束切割路径的偏移量补偿方法，其特征在于，包括步骤：/n建立表征切缝宽度的物理数学模型，所述物理数学模型的自变量为切割速度，因变量为切缝宽度，所述切割速度物理数学模型还包含若干常量，所述常量与工件材质和厚度以及工艺参数相关；/n根据经验切缝宽度对初始化的切割路径进行整体均匀偏移，生成偏移后的切割路径；/n对偏移后的切割路径进行插补，将偏移后的切割路径形成若干段插补路径线段，包含切割路径方向连续变化的插补路径线段及切割路径方向突然变化的若干相邻和不相邻的插补路径线段；/n确定各个插补路径线段所对应的切割速度；/n根据各个插补路径线段的切割速度及所述物理数学模型确定各个插补路径线段的切缝...

【技术特征摘要】
1.一种高能束切割路径的偏移量补偿方法，其特征在于，包括步骤：
建立表征切缝宽度的物理数学模型，所述物理数学模型的自变量为切割速度，因变量为切缝宽度，所述切割速度物理数学模型还包含若干常量，所述常量与工件材质和厚度以及工艺参数相关；
根据经验切缝宽度对初始化的切割路径进行整体均匀偏移，生成偏移后的切割路径；
对偏移后的切割路径进行插补，将偏移后的切割路径形成若干段插补路径线段，包含切割路径方向连续变化的插补路径线段及切割路径方向突然变化的若干相邻和不相邻的插补路径线段；
确定各个插补路径线段所对应的切割速度；
根据各个插补路径线段的切割速度及所述物理数学模型确定各个插补路径线段的切缝宽度；
根据各个插补路径线段的切缝宽度对各个插补路径线段进行偏移量的补偿。


2.如权利要求1所述的偏移量补偿方法，其特征在于，所述确定各个插补路径线段所对应的切割速度，具体为：根据插补路径线段与切割速度之间的映射关系表查找与插补路径线段对应的切割速度，其中，所述插补路径线段与切割速度之间的映射关系表为预先存储的数据库表格。


3.如权利要求1所述的偏移量补偿方法，其特征在于，所述确定各个插补路径线段所对应的切割速度，具体为：根据插补路径线段所处的路径局部形状选择相对应的切割速度物理数学模型，所述切割速度物理数学模型的自变量是路径方向变化率，因变量是切割速度，所述切割速度物理数学模型还包含若干常量，所述常量与工件材质和厚度以及工艺参数相关，基于路径局部形状对应的切割速度物理数学模型获得所述插补路径线段对应的切割速度。


4.如权利要求1所述的偏移量补偿方法，其特征在于，所述根据各个插补路径线段的切缝宽度对各个插补路径线段进行偏移量的补偿，其中，切割路径方向连续变化的插补路径线段或切割路径方向突然变化的若干相邻和不相邻插补路径线段的补偿方式是：判断插补路径线段的切缝宽度是否大于经验切缝宽度，若大于，将插补路径线段沿原偏移方向偏移得到补偿后的插补路径线段，若小于，将插补路径线段沿原偏移方向的反方向偏移得到补偿后的插补路径线段。


5.如权利要求4所述的偏移量补偿方法，其特征在于，所述切割路径方向突然变化的若干相邻插补路径线段沿原偏移方向偏移得到补偿后的插补路径线段，具体为：
计算插补路径线段的切缝宽度与经验切缝宽度的偏移量；
判断整体均匀偏移后的相邻两个路径线段形成内角还是外角；
若是内角，将相邻各个插补路径线段沿原偏移方向偏移所述偏移量，并把调整偏移量后在路径内角所产生交叉路径的多余部分去除，以获得补偿后的插补路径线段；
若是外角，将相邻各个插补路径线段沿原偏移方向偏移所述偏移量，并把调整偏移量后在路径外角所产生交叉路径的缺失部分补全，以获得补偿后的插补路径线段。


6.如权利要求4所述的偏移量补偿方法，其特征在于，所述切割路径方向突然变化的若干相邻插补路径线段沿原偏移方向的反方向偏移得到补偿后的插补路径线段，具体为：
计算插补路径线段的切缝宽度与经验切缝宽度的偏移量；
判断整体均匀偏移后的相邻两个路径线段形成内角还是外角；
若是内角，将相邻各个插补路径线段沿原偏移方向的反方向偏移所述偏差量，并把调整偏移量后在路径外角所产生交叉路径的缺失部分补全，以获得补偿后的插补路径线段；
若是外角，将相邻各个插补路径线段沿原偏移方向的反方向偏移所述偏移量，并把调整偏移量后在路径内角所产生交叉路径的多余部分去除，以获得补偿后的插补路径线段。


7.如权利要求1所述的偏移量补偿方法，其特征在于，根据各个插补路径线段的切缝宽度对各个...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾继跃，
申请(专利权)人：上海狮迈科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31