数控加工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数控加工领域，公开了一种数控加工方法及装置，其方法包括：获取需要进行转接的第一线段、第二线段以及转接参数；根据允许误差设置误差圆；根据最小距离确定第一距离，根据转接半径和转接夹角确定第二距离；根据第一距离和第二距离的大小关系将指定点记录为衔接中点，并根据衔接中点确定过渡参数；根据过渡参数进行速度规划，获得第一线段和第二线段的加工数据；根据加工数据加工第一线段和第二线段。本发明专利技术可以实现短线段的柔性规划，消除速度波动产生的加工误差，提高工件的加工效率和质量。加工效率和质量。加工效率和质量。

【技术实现步骤摘要】
数控加工方法及装置


[0001]本专利技术涉及数控加工领域，尤其涉及一种数控加工方法及装置。

技术介绍

[0002]数控机床在加工复杂曲线或曲面时，其加工路径通常由大量的直线线段和/或圆弧线段组成。在线段相接处，若机床不进行减速处理，会导致机床冲击过大，影响加工质量；若使机床减速到零，然后再加工下一线段，虽然能减少机床的冲击，但是机床的反复起停运动也会对机床产生较大的影响，同时极大降低加工效率。
[0003]现有技术主要以牺牲一定加工精度为代价，通过插值过渡方法使机床快速地完成加工作业。插值过渡方法可以是NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines，非均匀有理B样条)曲线、多项式曲线等。插值过渡方法虽然在一定程度上解决了复杂路径加工的难题，但过渡曲线和过渡速度方面的规划仍是困难的，由于受到插补周期的限制，机床在线段相接处(即拐角)容易发生速度波动或运动不准确的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种数控加工方法及装置，以提高机床在拐角的加工稳定性和加工效率。
[0005]一种数控加工方法，包括：
[0006]获取需要进行转接的第一线段、第二线段以及转接参数，所述转接参数包括允许误差、向心加速度、转接起始圆的转接半径、转接夹角、转角顶点，所述第一线段和所述第二线段均与所述转接起始圆相切；
[0007]根据所述允许误差设置误差圆，所述误差圆与所述第一线段和所述第二线段均相切，所述误差圆与所述转角顶点之间的最小距离小于或等于所述允许误差；
[0008]根据所述最小距离确定第一距离，根据所述转接半径和所述转接夹角确定第二距离；所述第一距离是指所述转角顶点与所述误差圆在所述第一线段上的切点之间的距离；所述第二距离是指所述转角顶点与所述转接起始圆在所述第一线段上的切点之间的距离；
[0009]根据所述第一距离和所述第二距离的大小关系将指定点记录为衔接中点，并根据所述衔接中点确定过渡参数；
[0010]根据所述过渡参数进行速度规划，获得所述第一线段和所述第二线段的加工数据；
[0011]根据所述加工数据加工所述第一线段和所述第二线段。
[0012]一种数控加工装置，包括：
[0013]获取模块，用于获取需要进行转接的第一线段和第二线段、以及转接参数，所述转接参数包括允许误差、向心加速度、转接起始圆的转接半径、转接夹角、转角顶点，所述第一线段和所述第二线段均与所述转接起始圆相切；
[0014]设置误差圆模块，用于根据所述允许误差设置误差圆，所述误差圆与所述第一线
段和所述第二线段均相切，所述误差圆与所述转角顶点之间的最小距离小于或等于所述允许误差；
[0015]确定距离模块，用于根据所述最小距离确定第一距离；根据所述转接半径和所述转接夹角确定第二距离；所述第一距离是指所述转角顶点与所述误差圆在所述第一线段上的切点之间的距离；所述第二距离是指所述转角顶点与所述转接起始圆在所述第一线段上的切点之间的距离；
[0016]过渡模块，用于根据所述第一距离和所述第二距离的大小关系将指定点记录为衔接中点，并根据所述衔接中点确定过渡参数；
[0017]确定加工数据模块，用于根据所述过渡参数进行速度规划，获得所述第一线段和所述第二线段的加工数据；
[0018]加工模块，用于根据所述加工数据加工所述第一线段和所述第二线段。
[0019]上述数控加工方法及装置，通过获取需要进行转接的第一线段、第二线段以及转接参数，所述转接参数包括允许误差、向心加速度、转接起始圆的转接半径、转接夹角、转角顶点，所述第一线段和所述第二线段均与所述转接起始圆相切，在此处，通过设置转接起始圆，确定过渡阶段的起点和终点。根据所述允许误差设置误差圆，所述误差圆与所述第一线段和所述第二线段均相切，所述误差圆与所述转角顶点之间的最小距离小于或等于所述允许误差，在此处，通过设置误差圆，确保过渡阶段的加工精度。根据所述最小距离确定第一距离，根据所述转接半径和所述转接夹角确定第二距离；所述第一距离是指所述转角顶点与所述误差圆在所述第一线段上的切点之间的距离；所述第二距离是指所述转角顶点与所述转接起始圆在所述第一线段上的切点之间的距离，在此处，通过计算第一距离和第二距离，可以筛选合适的衔接中点。根据所述第一距离和所述第二距离的大小关系将指定点记录为衔接中点，并根据所述衔接中点确定过渡参数，在此处，过渡参数包括过渡总长度和过渡平均速度。根据所述过渡参数进行速度规划，获得所述第一线段和所述第二线段的加工数据，以获得最终规划好的加工数据，即每一插补周期的插补速度。根据所述加工数据加工所述第一线段和所述第二线段，以完成对工件的加工。本专利技术提供的方案，计算量较低，可以实现短线段的柔性规划，消除速度波动产生的加工误差，提高工件的加工效率和质量。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术一实施例中数控加工方法的一流程示意图；
[0022]图2是本专利技术一实施例中数控加工方法的一流程示意图；
[0023]图3是本专利技术一实施例中轨迹规划(小角度过渡)的几何示意图；
[0024]图4是本专利技术一实施例中轨迹规划(超大角度过渡)的几何示意图；
[0025]图5是本专利技术一实施例中小角度过渡时的拐角插补轨迹的示意图；
[0026]图6是本专利技术一实施例中小角度过渡时速度、加速度和加加速度分别在x轴和y轴方向的变化趋势示意图；
[0027]图7是本专利技术一实施例中大角度过渡时的拐角插补轨迹；
[0028]图8是本专利技术一实施例中超大角度过渡时的拐角插补轨迹；
[0029]图9是本专利技术一实施例中转接起始速度、最大轮廓误差随拐角角度的变化而变化的示意图；
[0030]图10是本专利技术一实施例中数控加工装置的一结构示意图；
[0031]图11是本专利技术一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]在一实施例中，如图1所示，提供一种数控加工方法，包括如下步骤：
[0034]S10、获取需要进行转接的第一线段、第二线段以及转接参数，所述转接参数包括允许误差、向心加速度、转接起始圆的转接半径、转接夹角、转角顶点，所述第一线段和所述第二线段均与所述转接起始圆相切。
[0035]在此处，需要进行转接的第一线段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控加工方法，其特征在于，包括：获取需要进行转接的第一线段、第二线段以及转接参数，所述转接参数包括允许误差、向心加速度、转接起始圆的转接半径、转接夹角、转角顶点，所述第一线段和所述第二线段均与所述转接起始圆相切；根据所述允许误差设置误差圆，所述误差圆与所述第一线段和所述第二线段均相切，所述误差圆与所述转角顶点之间的最小距离小于或等于所述允许误差；根据所述最小距离确定第一距离，根据所述转接半径和所述转接夹角确定第二距离；所述第一距离是指所述转角顶点与所述误差圆在所述第一线段上的切点之间的距离；所述第二距离是指所述转角顶点与所述转接起始圆在所述第一线段上的切点之间的距离；根据所述第一距离和所述第二距离的大小关系将指定点记录为衔接中点，并根据所述衔接中点确定过渡参数；根据所述过渡参数进行速度规划，获得所述第一线段和所述第二线段的加工数据；根据所述加工数据加工所述第一线段和所述第二线段。2.如权利要求1所述的数控加工方法，其特征在于，所述根据所述最小距离确定所述误差圆在所述第一线段上的切点与所述转角顶点之间的第一距离，包括：通过第一距离公式确定所述第一距离，所述第一距离公式包括：其中，L1为第一距离；α为转接夹角；r为误差圆的半径；ε1为误差圆与转角顶点之间的最小距离。3.如权利要求1所述的数控加工方法，其特征在于，所述根据所述转接半径和所述转接夹角确定所述转接起始圆在所述第一线段上的切点与所述转角顶点之间的第二距离，包括：通过第二距离公式确定所述第二距离，所述第二距离公式包括：其中，L2为第二距离；α为转接夹角；R为转接半径。4.如权利要求1所述的数控加工方法，其特征在于，所述过渡参数包括第一过渡参数；所述根据所述第一距离和所述第二距离的大小关系将指定点记录为衔接中点，并根据所述衔接中点确定过渡参数，包括：若所述第一距离小于所述第二距离，将所述误差圆的劣切弧的中点记录为第一衔接中点，根据所述第一衔接中点规划第一过渡参数，所述第一过渡参数包括第一过渡总长度和第一过渡平均速度。5.如权利要求4所述的数控加工方法，其特征在于，所述根据所述第一衔接中点规划第
一过渡参数，包括：通过第一总长公式确定所述第一过渡总长度，所述第一总长公式包括：L
s1
＝r
·
β+2(L
2-L1)；其中，L
s1
为第一过渡总长度；r为误差圆的半径；β为第一线段和第二线段的矢量夹角；L1为第一距离；L2为第二距离；通过第一速度公式确定所述第一过渡平均速度，所述第一速度公式包括：其中，V
m1
为第一过渡平均速度；V
s1
为第一转接起始速度，且v
n1
为第一衔接中点的速度，且J为机床的加加速度；t为运动时间；a
n
为向心加速度；r为误差圆的半径。6.如权利要求1所述的数控加工方法，其特征在于，所述过渡参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家恒，封雨鑫，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族智能控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：