加工路径的过渡方法、装置、存储介质及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种微小线段加工路径的过渡方法、装置、存储介质及计算机设备，属于数控机床技术领域，包括获取刀具在两段加工段上的位移随时间变化的第一目标函数和第二目标函数；按照过渡路径应满足的运动条件，对所述第一目标函数和所述第二目标函数进行处理，得到过渡起点对应的目标起点时刻；从所述目标起点时刻开始，将同一时刻对应的在第一直线加工段上的速度与在第二直线加工段上的速度进行矢量合成，直至终点时刻，获得过渡路径。该过渡方法的优势在于，计算运动参数时会比传统方法更加方便，对于复杂的五轴运动，其适用范围比传统方法更广。统方法更广。统方法更广。

【技术实现步骤摘要】
加工路径的过渡方法、装置、存储介质及计算机设备


[0001]本专利技术属于数控加工
，更具体地说，是涉及一种微小线段加工路径的过渡方法、装置、存储介质及计算机设备。

技术介绍

[0002]微小线段平滑过渡技术能够有效地减少加工对机床的冲击，提高数控加工的速度。国内外已经将微小线段平滑过渡技术作为富有竞争力的技术集成到了数控产品中。目前，众多学者都对其进行了研究，思路大多都是先规划过渡的轨迹，然后根据过渡轨迹计算过渡过程中的各项运动参数，比如最大速度、最大加速度等，从而提升通过的速率，减少速度的突变。
[0003]然而这种方法由于在计算运动参数时，需要将过渡轨迹考虑在内，同时还要兼顾加速度连续等运动条件，使得计算过程十分复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种微小线段加工路径的过渡方法、装置、存储介质及计算机设备，旨在解决微小线段加工路径过渡中计算运动参数复杂的技术问题。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种微小线段加工路径的过渡方法，包括步骤：
[0006]获取用于表示刀具在所述第一直线加工段上的位移随时间变化的第一目标函数，以及用于表示刀具在所述第二直线加工段上的位移随时间变化的第二目标函数；
[0007]按照过渡路径应满足的运动条件，对所述第一目标函数和所述第二目标函数进行处理，得到过渡起点对应的目标起点时刻；
[0008]从所述目标起点时刻开始，将同一时刻对应的在第一直线加工段上的速度与在第二直线加工段上的速度进行矢量合成，直至终点时刻，获得过渡路径；其中，所述终点时刻为所述刀具在所述第一直线加工段上按照第一目标函数运动至所述拐点所对应的时刻；
[0009]根据所述过渡路径控制刀具完成插补运动。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供了一种微小线段加工路径的过渡装置，该装置包括：
[0011]获取单元，用于获取用于表示刀具在第一直线加工段上的位移随时间变化的第一目标函数，以及用于表示刀具在第二直线加工段上的位移随时间变化的第二目标函数；
[0012]处理单元，用于按照过渡路径应满足的运动条件，对所述第一目标函数和所述第二目标函数进行处理，得到过渡起点对应的目标起点时刻；
[0013]合成单元，用于从所述目标起点时刻开始，将同一时刻对应的在第一直线加工段上的速度与在第二直线加工段上的速度进行矢量合成，直至终点时刻，获得过渡路径；其中，所述终点时刻为所述刀具在所述第一直线加工段上按照第一目标函数运动至拐点所对应的时刻，所述拐点为所述第一直线加工段和所述第二直线加工段的交点；
[0014]控制单元，用于根据所述过渡路径控制刀具完成插补运动。第三方面，本专利技术实施
例提供了一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序；前述计算机程序使得计算机执行如本专利技术实施例第一方面或第二方面所描述的部分或者全部步骤。
[0015]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机程序产品，其中，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本专利技术实施例第一方面或第二方面中所描述的部分或者全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
[0016]本专利技术提供的一种微小线段加工路径的过渡方法及对应的装置的有益效果在于：将两段微小线段(第一直线加工段和第二直线加工段)分别进行速度规划，实际插补时两段方向的运动同时进行插补，按照运动合成的方式得到过渡轨迹，只要对两段微小线段进行合适的速度规划，规定合适的开始合成的时刻，就可以得到符合要求的过渡轨迹。该过渡方法的优势在于，计算运动参数时会比传统方法更加方便，对于复杂的五轴运动，其适用范围比传统方法更广。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为一种微小线段加工路径过渡方法的示意图；
[0019]图2为典型的S形变速规则对应的曲线示意图；
[0020]图3为对第一目标函数和第二目标函数求导后获得的在同一时间轴上两个函数速度随时间变化的曲线示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的用于表示过渡路径的曲线示意图；
[0022]图5为本专利技术提供的用于表示旋转轴的角度的曲线示意图；
[0023]图6为一种微小线段加工路径的过渡装置的结构示意图。
具体实施方式
[0024]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申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。
[0025]本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0027]在一个实施例中，如图1所示，为本实施例中微小线段加工路径的过渡方法的流程示意图，以该方法应用于数控机床为例进行说明，该方法包括：
[0028]步骤101：获取用于表示刀具在第一直线加工段上的位移随时间变化的第一目标函数，以及用于表示刀具在第二直线加工段上的位移随时间变化的第二目标函数。
[0029]其中，刀具为数控机床中用于切削工件的工具，第一直线加工段和第二直线加工段为工件上两条相交的加工路径，并且第一直线加工段位于第二直线加工段之前。
[0030]步骤102：按照过渡路径应满足的运动条件，对第一目标函数和第二目标函数进行处理，得到过渡起点对应的目标起点时刻。
[0031]其中，过渡路径为过渡时刀具经过的轨迹，过渡起点为开始过渡的点，过渡起点位于第一直线加工段上。
[0032]步骤103：从目标起点时刻开始，将同一时刻对应的在第一直线加工段上的速度与在第二直线加工段上的速度进行矢量合成，直至终点时刻，获得过渡路径；其中，终点时刻为刀具在第一直线加工段上按照第一目标函本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微小线段加工路径的过渡方法，所述方法用于对相交的第一直线加工段和第二直线加工段进行平滑过渡，其中，所述第一直线加工段在刀具的加工路径上位于所述第二直线加工段之前，其特征在于，所述方法包括：获取用于表示刀具在所述第一直线加工段上的位移随时间变化的第一目标函数，以及用于表示刀具在所述第二直线加工段上的位移随时间变化的第二目标函数；按照过渡路径应满足的运动条件，对所述第一目标函数和所述第二目标函数进行处理，得到过渡起点对应的目标起点时刻；从所述目标起点时刻开始，将同一时刻对应的在所述第一直线加工段上的速度与在所述第二直线加工段上的速度进行矢量合成，直至终点时刻，获得所述过渡路径；其中，所述终点时刻为所述刀具在所述第一直线加工段上按照第一目标函数运动至拐点所对应的时刻，所述拐点为所述第一直线加工段和所述第二直线加工段的交点；根据所述过渡路径控制所述刀具完成插补运动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刀具在所述第一直线加工段和所述第二直线加工段上均按照S形变速规则运动。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运动条件包括第一条件、第二条件以及第三条件；所述第一条件包括所述过渡起点至所述拐点的距离不超过所述第一直线加工段的长度的一半，以及过渡终点至所述拐点的距离不超过所述第二直线加工段的长度的一半；所述第二条件包括在所述过渡路径上，所述刀具沿所述第一直线加工段方向上的运动状态处于减速状态，以及所述刀具沿所述第二直线加工段方向上的运动状态处于加速状态；所述第三条件包括所述过渡路径上的轮廓误差小于或等于预设轮廓误差；所述按照过渡路径应满足的运动条件，对所述第一目标函数和所述第二目标函数进行处理，得到过渡起点对应的目标起点时刻包括：将所述第一直线加工段的长度的一半作为所述第一目标函数的取值，求解后获得第一起点时刻；将所述第二直线加工段的长度的一半作为所述第二目标函数的取值，求解后获得第二起点时刻；确定所述第一起点时刻和所述第二起点时刻中的较晚时刻作为第一目标起点时刻；将所述第一目标函数中开始减速对应的时刻作为第三起点时刻，将所述第二目标函数中开始加速对应的时刻作为第四起点时刻；确定所述第三起点时刻和所述第四起点时刻中的较晚时刻作为第二目标起点时刻；将所述预设轮廓误差代入对所述第一目标函数的处理过程中，获得第五起点时刻，将所述预设轮廓误差代入对所述第二目标函数的处理过程中，获得第六起点时刻；确定所述第五起点时刻和所述第六起点时刻中的较晚时刻作为第三目标起点时刻；从所述第一目标起点时刻、所述第二目标起点时刻、所述第三目标起点时刻中取出最晚的时刻作为所述目标起点时刻。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述预设轮廓误差代入对所述第一目标函数的处理过程中，获得第五起点时刻，将所述预设轮廓误差代入对所述第二目标函数的处理过程中，获得第六起点时刻包括：
将所述刀具在所述第一直线加工段和所述第二直线加工段上的运动均设置为按照所述第一目标函数运动，获得第一轴对称过渡路径，所述拐点在所述第一轴对称过渡路径的对称轴上；获取所述预设轮廓误差；根据所述预设轮廓误差，计算所述第一轴对称过渡路径的中点所对应的沿所述第一直线加工段方向的第一位移；将所述第一位移作为所述第一目标函数的取值，求解后获得第一中点时刻；根据所述第一中点时刻、所述终点时刻以及所述第一轴对称过渡路径，获得所述第五起点时刻；将所述刀具在所述第一直线加工段和所述第二直线加工段上的运动均设置为按照所述第二目标函数运动，获得第二轴对称过渡路径，所述拐点在所述第二轴对称过渡路径的对称轴上；根据所述预设轮廓误差，计算所述第二轴对称过渡路径的中点所对应的沿所述第一直线加工段方向的第二位移；将所述第二位移作为所述第二目标函数的取值，求解后获得第二中点时刻；根据所述第二中点时刻、所述终点时刻以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零五B一九四一，
申请(专利权)人：深圳数马电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：