【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于坡口切割，具体涉及一种连杆式坡口切割方法、系统及计算机存储介质。
技术介绍
1、数控机床是一种高度自动化的加工设备，广泛应用于各个行业的生产制造中。在数控机床中，ab轴是常见的轴系结构，对于实现复杂的加工操作起着重要作用。a轴通常表示数控机床的旋转轴(前后运动轴)，它使工件绕垂直于加工平面的轴线进行旋转运动。a轴常用于实现复杂曲面的加工，如圆柱体、圆锥体等。b轴通常表示数控机床的倾斜轴(左右运动轴)，它使工件在加工平面内进行倾斜运动。b轴常用于实现倾斜面的加工，如倾斜孔、倾斜槽等。
2、现有的使用等离子的坡口切割的方式都是a轴、b轴、x、y、z等5轴插补联动进行坡口切割，即切割头倾斜角度分解到a轴、b轴再分别转动角度，然后在x、y、z轴上进行补偿，即1个坡口角度需要分解到5个轴联动来实现切割头的目标角度。这样的坡口切割精度受到插补周期限制，还受插补算法、插补精度、电机反馈、电机精度等限制，极大地影响了坡口切割精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，本专利技术提供了一种连杆式坡口切割方法、系统及计算机存储介质，本专利技术将切割头坡口角度分解到前后运动轴和左右运动轴，不需要x轴、y轴、z轴的插补联动，减少了其他轴的影响，切割角度只与机械精度相关，减少了其他变量的影响，提高了坡口切割效率。
2、为了到达预期效果，本专利技术采用了以下技术方案：
3、本专利技术公开了一种连杆式坡口切割方法，包括：
4、将
5、进一步地，所述将连杆式等离子坡口切割设备的切割头坡口角度分解得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度具体包括：将连杆式等离子坡口切割设备的结构线条图简化为三维坐标系线条图，根据三维坐标系线条图计算得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度。
6、进一步地，所述将连杆式等离子坡口切割设备的结构线条图简化为三维坐标系线条图，根据三维坐标系线条图计算得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度具体包括：
7、设ot为垂直控制的切割头线段，直线ab为控制ot运动的控制轴所在的直线，z轴为垂直轴，xoy为水平面，则根据直线ab和x轴的夹角ω以及ot前后运动的长度，计算得到ot与直线ab的夹角a、ot与xoy平面的夹角b，所述夹角a为所述前后运动轴的前后运动角度，所述夹角b为所述左右运动轴的左右运动角度。
8、进一步地，所述根据直线ab和x轴的夹角ω以及ot前后运动的长度，计算得到ot与直线ab的夹角a、ot与zox平面的投影夹角b具体包括：
9、通过t点作直线ab的垂线tv，tv与直线ab相交于v点，通过t点作xoy平面的垂线tk，tk与xoy平面相交于k点，通过k点分别作y轴的垂线kd、x轴的垂线kc，kd与y轴相交于d点，kc与x轴相交于c点，通过c点作xoz平面的垂线cm，cm与ab相交于m点，根据数学公式计算得到∠tom和∠kvt，所述∠tom为切割头ot与直线ab的夹角a，所述∠kvt为切割头ot与xoy平面的夹角b。
10、进一步地，所述夹角a的计算步骤包括：
11、oc的长度即为ot前后运动的长度，设oc长度为1，则根据勾股定理得到：
12、
13、
14、
15、其中，β为∠koc，α为∠kot；
16、根据向量公式得到：表示向量所对应的线段长度，表示向量所对应的线段长度；
17、经过化简得到：cos(a)＝cos(ω)cos(α)cos(β)-sin(ω)sin(α)cos(β)，
18、因此，a＝arccos(cos(ω)cos(α)cos(β)-sin(ω)sin(α)cos(β))。
19、进一步地，根据所述夹角a和向量计算得到向量根据向量计算得到夹角b。
20、进一步地，所述夹角b的计算步骤包括：
21、根据向量公式计算得到：
22、
23、
24、化简得到：
25、
26、因此，
27、进一步地，所述将所述前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度分解为坡口轴的角度增量具体包括：读取切割头相邻预设数量的xoy水平面的坐标位置，根据数控系统参数轴速度，计算得到切割头在xoy水平面上直线插补时间，根据所述直线插补时间，结合前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度，计算得到所述直线插补时间内连续预设数量的坡口轴的每个插补周期的角度增量。
28、本专利技术还公开了一种连杆式坡口切割系统，包括：
29、采集模块，用于采集连杆式等离子坡口切割所需的各项数据；
30、切割模块，用于根据上述任一所述一种连杆式坡口切割方法进行连杆式等离子坡口切割。
31、本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述一种连杆式坡口切割方法。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种连杆式坡口切割方法、系统及计算机存储介质，本专利技术将连杆式等离子坡口切割设备的切割头坡口角度分解得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度，根据切割头的插补周期，将所述前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度分解为坡口轴的角度增量，再将所述角度增量转化为电机脉冲量并通过总线系统发送至连杆式等离子坡口切割设备以完成坡口切割。本专利技术将切割头坡口角度分解到前后运动轴和左右运动轴，不需要x轴、y轴、z轴的插补联动，减少了其他轴的影响，切割角度只与机械精度相关，减少了其他变量的影响，提高了坡口切割效率。
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1.一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述将连杆式等离子坡口切割设备的切割头坡口角度分解得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度具体包括：将连杆式等离子坡口切割设备的结构线条图简化为三维坐标系线条图，根据三维坐标系线条图计算得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度。
3.如权利要求2所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述将连杆式等离子坡口切割设备的结构线条图简化为三维坐标系线条图，根据三维坐标系线条图计算得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度具体包括：
4.如权利要求3所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述根据直线AB和X轴的夹角ω以及OT前后运动的长度，计算得到OT与直线AB的夹角a、OT与ZOX平面的投影夹角b具体包括：
5.如权利要求4所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述夹角a的计算步骤包括：
6.如权利要求5任一所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，根据所述夹角a和向量计算
7.如权利要求6任一所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述夹角b的计算步骤包括：
8.如权利要求7所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述将所述前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度分解为坡口轴的角度增量具体包括：读取切割头相邻预设数量的XOY水平面的坐标位置，根据数控系统参数轴速度，计算得到切割头在XOY水平面上直线插补时间，根据所述直线插补时间，结合前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度，计算得到所述直线插补时间内连续预设数量的坡口轴的每个插补周期的角度增量。
9.一种连杆式坡口切割系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述一种连杆式坡口切割方法。
...【技术特征摘要】
1.一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述将连杆式等离子坡口切割设备的切割头坡口角度分解得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度具体包括：将连杆式等离子坡口切割设备的结构线条图简化为三维坐标系线条图，根据三维坐标系线条图计算得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度。
3.如权利要求2所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述将连杆式等离子坡口切割设备的结构线条图简化为三维坐标系线条图，根据三维坐标系线条图计算得到前后运动轴的前后运动角度和左右运动轴的左右运动角度具体包括：
4.如权利要求3所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述根据直线ab和x轴的夹角ω以及ot前后运动的长度，计算得到ot与直线ab的夹角a、ot与zox平面的投影夹角b具体包括：
5.如权利要求4所述的一种连杆式坡口切割方法，其特征在于，所述夹角a的计算步骤包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：赵振宇，潘艳，黄斅，吴苶，
申请(专利权)人：华工法利莱切焊系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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