[发明专利]一种刀具轨迹规划方法、装置，工件加工方法、装置

说明书

本发明公开了一种刀具轨迹规划方法，包括：获取工件的第一、第二编程轨迹，根据第一编程轨迹和刀具半径计算得到相应的第一刀具轨迹，根据第二编程轨迹和刀具半径计算得到相应的第二刀具轨迹；根据第一刀具轨迹和第二刀具轨迹计算连接第一刀具轨迹终点和第二刀具轨迹起点的转接轨迹，转接轨迹上的所有点到第一编程轨迹和第二编程轨迹的距离大于等于刀具半径。本发明还公开了一种刀具轨迹规划装置，工件加工方法、装置。通过上述方式，本发明能够较好地解决过切问题，实现两条刀具轨迹的转接。

技术领域

本发明涉及数控加工领域，特别是涉及一种刀具轨迹规划方法、装置，工件加工方法、装置。

背景技术

数控机床在加工过程中所控制的是刀具轨迹，为了方便起见，用户总是按工件轮廓编制加工程序而获得工件的编程轨迹，刀具轨迹偏移编程轨迹一个刀具半径值；数控装置能够实时自动生成刀具轨迹的功能称为刀具轨迹规划功能。在三维空间进行刀具轨迹规划时，对于不同曲面上的两条曲线，因为在转接点（两条曲线的交点）处其空间法向量不一致，所以两条曲线在进行刀具轨迹规划后可能会出现刀具轨迹不在同一平面上，不存在交点。

请参阅图1，mk和kn为三维空间中两条编程轨迹，m₁k₁为mk对应的刀具轨迹，k₂n₁为kn对应的刀具轨迹，m₁k₁与k₂n₁为异面直线，mk的刀补平面为G1，kn的刀补平面为G2，G1和G2相交于直线OU，mk与OU的夹角α＞90°，kn与OU的夹角β＞90°，且α≤β，现有技术中一种两条编程轨迹转接处的刀具轨迹规划方法为：在m₁k₁上获取一点k₁′，使得kk₁′=r，其中r为刀具半径，k₁′点即为转接点，刀具的加工轨迹顺序为：m₁k₁′→k₁′k₂→k₂n₁。

本申请发明人在长期研发中发现，现有技术的刀具轨迹规划方法中转接点k₁′到编程轨迹kn的距离小于刀具半径r，因此对工件进行加工的时候会出现把不应该加工的位置切掉的情况，即会导致过切问题的出现。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种刀具轨迹规划方法、装置，工件加工方法、装置，能够较好地解决加工中的过切问题，实现两条刀具轨迹的转接。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面是：提供一种刀具轨迹规划方法，包括：获取工件的编程轨迹，编程轨迹包括两段首尾相交的第一编程轨迹和第二编程轨迹；根据第一编程轨迹和刀具半径计算得到相应的第一刀具轨迹，根据第二编程轨迹和刀具半径计算得到相应的第二刀具轨迹，第一编程轨迹和第二编程轨迹的交点对应第一刀具轨迹上的终点和第二刀具轨迹上的起点；根据第一刀具轨迹和第二刀具轨迹计算连接第一刀具轨迹终点和第二刀具轨迹起点的转接轨迹，转接轨迹上的所有点到第一编程轨迹和第二编程轨迹的距离大于等于刀具半径。

其中，转接轨迹为曲线。

其中，转接轨迹为直线。

其中，转接轨迹由第一转接轨迹、第二转接轨迹和第三转接轨迹首尾相连而成；当第一刀具轨迹的末段是曲线时，第一转接轨迹是过第一刀具轨迹终点的切线，当第一刀具轨迹的末段是直线时，第一转接轨迹是第一刀具轨迹过该终点的延长线，当第二刀具轨迹的首段是曲线时，第二转接轨迹是过第二刀具轨迹起点的切线，当第二刀具轨迹的首段是直线时，第二转接轨迹是第二刀具轨迹过该起点的延长线，在第一转接轨迹上选取第一转接点，在第二转接轨迹上选取第二转接点，第三转接轨迹是连接第一转接点和第二转接点的线段。