[发明专利]用于产生优化的、曲率连续的2D或3D辊轧轮廓变化曲线的方法和相应的设备

权利要求书

1.用于产生优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的方法，其方式在于预设沿着轧料进给方向（X）变化的辊轧轮廓（5）的期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）和控制柔性的辊轧成型设备，其中在辊轧成型过程期间能够以由计算器控制的方式调节成型轧辊（11），其中用于产生所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的方法包括下述步骤：

a）借助于CAD辅助工具输入所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5），其中所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）由多个直线的和/或弯曲的部段和相应的过渡部组成；

b）由输入的所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）通过倒圆算法在所述直线的和/或所述弯曲的部段之间的所述过渡部上计算所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5），以便在所述过渡部上确定相应的过渡弧，其中所述倒圆算法将所述2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）倒圆为在所述过渡弧上基本上曲率连续的，以至于相应地产生所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5），其中基本上避免曲率突变；

c）确认或修改所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的区域；

d）存储所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤d）中所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）适用于控制柔性辊轧成型设备。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过读入具有所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的数据集或数据文件来实现在步骤a）中进行的输入。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在步骤a）中将所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）基本上通过直线部段和圆弧部段和/或点来输入到所述CAD辅助工具中，所述点通过由例如是三次样条函数的函数产生曲线部段。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中实现用于将所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）输入到所述CAD辅助工具中的、用于计算所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的、用于显示所述输入的和所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的和用于修改或确定所述优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的所述步骤a）-c），使得在部分地输入所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的部段后，执行其他步骤b）-c），其方式在于，实现部分优化的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的优化计算、输出或显示和修改，以及因此基本上从点到点地或从面部段到面部段地进行优化。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述在步骤a）中进行的输入也包括用于在步骤b）中进行的所述优化计算的最大偏差，并且/或者其中能够给出优化计算的起始位置，所述最大偏差例如是最大和/或最小半径和/或所述辊轧轮廓的直线的或弯曲的线段。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在步骤b）中分别进行的所述倒圆算法能够选择为总体地或部分地用于由一系列的倒圆算法构成的特定的面区域。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在步骤b）中提供的或应用的倒圆算法基于以下，在所述2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）的区域中，从所述辊轧轮廓变化曲线（5）的特定的曲率变化或加速度起始，例如在直线的曲率和圆弧曲率之间，两个不同的圆弧曲率之间或两个成角度地过渡到彼此的直线部段之间，将过渡弧接入到2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）中，所述过渡弧将其曲线走向曲率连续地倒圆。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤b）中所述过渡弧由有限的多个具有不同半径的圆弧部段通过计算组成，使得终点分别搭接，并且曲率半径的阶梯形的上升或下降不超过特定的边界值，并且使得由此近似地得到曲率连续的倒圆。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在步骤b）中，代替由有限多个圆弧部段组成地，所述过渡弧由有限多个椭圆部段通过相应计算组成，以至于由此近似地得到曲率连续的倒圆。

11.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤b）中所述过渡弧根据相应的计算和将函数的或组合的函数匹配于所述期望的2D或3D辊轧轮廓变化曲线（5）来实现，其中例如将回旋曲线、正弦曲线、三次抛物线、两弧、根据施拉姆的过渡弧、多个搭接的正弦曲线、n阶抛物线用作函数，或通过计算和应用前述曲线形状的幂级数展开的方法来实现。