[发明专利]使用中轴变换优化工具路径的方法

权利要求书

1.一种使用自动控制切割工具机械加工工件的方法，其包括以下步骤：

选择切割边界，所述切割边界限定将被机械加工的所述工件的区域的形状；

确定所述形状的中轴变换，包括生成描述所述形状的一组中轴曲线；

选择用于生成预粗机械加工的工具路径的所述中轴曲线中的至少一个；

基于所述中轴曲线中的至少一个生成所述预粗机械加工的工具路径；

使用所述切割工具和引导所述切割工具的所述预粗机械加工的工具路径，通过以所述中轴曲线中的至少一个的第一端为中心在所述工件中切割包含第一期望轴向深度的第一圆形凹槽、切割预粗机械加工的沟槽的全长，以及随后以所述中轴曲线中的至少一个的第二端为中心在所述工件中切割包含第二轴向深度的第二圆形凹槽，在所述工件中自动机械加工所述预粗机械加工的沟槽；

基于所述预粗机械加工的沟槽的几何构形，使用所述切割工具对所述工件的恒定径向切割深度生成粗机械加工的工具路径，使得所述粗机械加工的工具路径包含在所述预粗机械加工的沟槽内的用于所述切割工具的开始位置；

使用所述切割工具和所述粗机械加工的工具路径引导所述切割工具以自动机械加工所述工件的所述区域的剩余部分；以及

使用所述粗机械加工的工具路径沿从预粗机械加工的沟槽向外螺旋前进的曲线引导所述切割工具以自动机械加工所述工件的所述区域的所述剩余部分，使得所述切割工具排除对下列中的至少一个的需要：反转所述切割工具的行进方向，以及所述切割工具的减速和加速。

2.根据权利要求1所述的方法，其中生成待机械加工的所述工件的所述区域的所述形状的所述一组中轴曲线的步骤是使用所述区域的所述形状的所述中轴变换执行的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组中轴曲线被计算，并且所述方法进一步包含细化所述一组中轴曲线的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其中细化所述一组中轴曲线的所述步骤由编程的计算机自动执行。

5.根据权利要求3所述的方法，其中细化所述一组中轴曲线的所述步骤包含：

自动地视觉地呈现所述一组中轴曲线，因此使得能够进行手动细化。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包含生成一组预粗机械加工的工具路径数据，并且其中在所述工件中自动机械加工所述预粗机械加工的沟槽的步骤包含使用计算机化的控制器和所述预粗机械加工的工具路径数据来控制所述切割工具的移动。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

在所述工件中自动机械加工所述预粗机械加工的沟槽的步骤包含从所述预粗机械加工的沟槽内的起点开始所述预粗机械加工的工具路径。

8.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述粗机械加工的工具路径的步骤包含选择从所述预粗机械加工的沟槽向外螺旋前进的工具路径图案。