[发明专利]一种确定不可展直纹加工面上水射流轨迹线的方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种确定不可展直纹加工面上水射流轨迹线的方法及装置，其中所述方法包括：确定不可展直纹加工面上的各条直母线；针对每条直母线，将所述直母线离散成多个离散点，确定各离散点基于所述加工面的平均法向量；基于所述平均法向量确定水刀轴线到所述直母线的加工距离；将所述直母线向所述平均法向量方向平移所述加工距离，得到所述直母线对应的水射流轨迹线。本发明实施例提供的方法可有效确定不可展直纹面上的水射流轨迹路径，水刀对加工件依据所确定水射流轨迹路径对加工面进行初加工，然后再进行二次加工能够降低加工的难度使加工更加流畅，提高加工效率。

技术领域

本发明涉及水刀加工技术领域，特别是涉及一种确定不可展直纹加工面上水射流轨迹线的方法及装置。

背景技术

水刀作为一种新兴的机床加工设备，以其效率高、速度快等优点在众多领域得到了广泛应用。水刀加工的水射流直径不可忽略，其影响加工面的最终成型形状。加工面为可展直纹面时，水刀可将加工面一次加工成型。然而水刀加工过程中，经常出现加工面不可展直纹面对情况，由于不可展直纹面表面母线上各点的法向不尽相同，水刀无法将加工件一次加工成型。

在这种情况下，可以规划不可展直纹面上的水射流轨迹路径，利用水刀对加工件依据所规划好的水射流轨迹路径对加工面进行初加工，在不影响二次加工的前提下，尽可能的切除原料，保留较小的余量，降低二次加工的难度，提高水刀加工的应用效率。

因此，迫切需要本领域技术人员解决的技术问题为：提供一种确定不可展直纹加工面上水射流轨迹线的方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种确定不可展直纹加工面上水射流轨迹线的方法及装置，以便提供克服现有技术中存在的上述问题或者至少部分地解决上述问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种确定不可展直纹加工面上水射流轨迹线的方法，包括：确定不可展直纹加工面上的各条直母线；针对每条直母线，将所述直母线离散成多个离散点，确定各离散点基于所述加工面的平均法向量；基于所述平均法向量确定水刀轴线到所述直母线的加工距离；将所述直母线向所述平均法向量方向平移所述加工距离，得到所述直母线对应的水射流轨迹线。

可选地，确定加工面上单条直母线的步骤，包括：依据加工方向以及水射流直径，将所述加工面上的加工线离散成第一点集合；针对所述第一点集合中的每个点，确定所述加工面在所述点的法向量，依据所述法向量创建过所述点的第一平面；确定所述第一平面与所述加工面的交线，其中，所述交线为直线；计算所述交线与相邻直母线之间的距离，若所述距离大于预设容差值，则将所述交线确定为直母线。

可选地，基于所述平均法向量确定水刀轴线到所述直母线的加工距离的步骤，包括：以所述直母线为边，沿所述平均法向量对所述边进行拉伸，得到带边界的第二平面；计算所述直母线与所述平均法向量的叉乘向量，并沿所述叉乘向量将所述第二平面进行平移二分之一水射流直径得到第三平面，沿所述叉乘向量的负向量将所述第二平面进行平移二分之一水射流直径得到第四平面；以所述第三平面、所述第四平面为截取面，截取所述加工面得到切割曲面；以所述直母线的向量为法向，所述直母线的起点为坐标点，创建投影平面；以所述直母线的起点为坐标点，所述平均法向量为方向向量，创建投影线；将所述切割曲面离散成多个曲面离散点；针对每个曲面离散点，确定水刀刀头圆柱体表面过所述曲面离散点时水刀轴线到所述直母线的距离；从所确定的各水刀轴线到所述直母线的距离中，查找最大距离将所述最大距离作为加工距离。

可选地，所述针对每个曲面离散点，确定水刀刀头圆柱体表面过所述曲面离散点时水刀轴线到所述直母线的距离的步骤，包括：确定所述曲面离散点投影至所述投影平面中的第一投影点；将所述第一投影点向所述投影线投影，得到第二投影点以及投影距离；确定所述第二投影点与所述直母线的起点的间距；依据所述间距、所述投影距离以及所述水射流直径，确定水刀刀头圆柱体表面过所述曲面离散点时水刀轴线到所述直母线的距离。