[发明专利]用于实现分段变坡加工的方法

权利要求书

1.一种用于实现分段变坡加工的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)用户将待加工图形的轨迹、所述的待加工图形中的各个加工段所对应的参数、待加工工件的厚度H及各个所述的加工段所对应的加工速度输入至机床中，其中，所述的参数包括所对应的加工段的倾斜角度α及倾斜方向；

(2)根据所述的待加工图形中的各个加工段所对应的参数、形状及所述的待加工工件的厚度H，确定所述的机床加工时，所述的机床中的刀轴在各个加工点时所对应的刀轴矢量；

(3)所述的机床加工时，所述的机床控制所述的刀轴按所述的刀轴矢量及各个所述的加工段所对应的加工速度对所述的待加工工件进行加工；

所述的步骤(2)包括以下步骤：

(2.1)根据所述的待加工图形中的各个加工段所对应的参数、形状及所述的待加工工件的厚度H，依次确定所述的待加工图形中的各个节点的刀轴矢量；

(2.2)依次以所述的待加工图形中各段所述的加工段对应的两个节点所对应的刀轴矢量为依据，确定所述的刀轴在对应的加工段对应的刀轴矢量。

2.根据权利要求1所述的用于实现分段变坡加工的方法，其特征在于，每个所述的节点均由所述的待加工图形中与该节点对应的两个所述的加工段构成，所述的步骤(2.1)包括以下步骤：

(2.1.1)根据与待求节点对应的两个加工段所分别对应的参数、形状及所述的待加工工件的厚度H，确定该待求节点对应的刀轴矢量，所述的待求节点为所述的待加工图形中任一个未求出对应刀轴矢量的节点；

(2.1.2)将所述的待加工图形中任一个未求出对应刀轴矢量的节点作为新的待求节点，并返回上述步骤(2.1.1)，直到完成对所述的待加工图形中全部节点对应的刀轴矢量的求取，继续后续步骤(2.2)。

3.根据权利要求2所述的用于实现分段变坡加工的方法，其特征在于，所述的步骤(2.1.1)包括以下步骤：

(2.1.1.1)根据对所述的待加工图形的加工方向为依据，分别将与所述的待求节点对应的两个加工段命名为第一加工段和第二加工段，其中，加工时，先对所述的第一加工段进行加工，再对所述的第二加工段进行加工；

(2.1.1.2)根据所述的用户输入至所述的机床中的待加工图形的轨迹，分别确定所述的第一加工段和第二加工段在所述的待加工工件的上表面上对应位置的加工轨迹及对应的两个上表面轨迹方程，将与所述的第一加工段对应的上表面轨迹方程命名为第一上表面轨迹方程，将与所述的第二加工段对应的上表面轨迹方程命名为第二上表面轨迹方程；

(2.1.1.3)根据所述的第一加工段所对应的第一上表面轨迹方程、倾斜角度α及倾斜方向，求出所述的第一加工段在待加工工件的下表面上对应位置的加工轨迹及相应的下表面轨迹方程；根据所述的第二加工段所对应的第二上表面轨迹方程、倾斜角度α及倾斜方向，求出所述的第二加工段在待加工工件的下表面上对应位置的加工轨迹及相应的下表面轨迹方程；

(2.1.1.4)将与所述的第一加工段对应的下表面轨迹方程命名为第一下表面轨迹方程，将与所述的第二加工段对应的下表面轨迹方程命名为第二下表面轨迹方程；

(2.1.1.5)求取所述的第一加工段在所述的待求节点处对应的方向向量，将该方向向量命名为第一方向向量；求取所述的第二加工段在所述的待求节点处对应的方向向量，将该方向向量命名为第二方向向量；

(2.1.1.6)求取所述的第一方向向量在所述的第一加工段对应的倾斜角度α上对应的法向矢量，将该法向矢量命名为第一法向矢量；求取所述的第二方向向量在所述的第二加工段对应的倾斜角度α上对应的法向矢量，将该法向矢量命名为第二法向矢量；

(2.1.1.7)联立第一下表面轨迹方程和第二下表面轨迹方程，判断所述的第一加工段和第二加工段在所述的待加工工件的下表面是否存在交点；

(2.1.1.8)若所述的第一加工段和第二加工段在所述的待加工工件的下表面存在交点则继续后续步骤(2.1.1.9)，否则继续后续步骤(2.1.1.11)；

(2.1.1.9)所述的待求节点为所述的第一加工段和第二加工段在所述的待加工工件的上表面上的交点，将所述的在所述的待加工工件的上表面上的交点命名为上表面交点，联立第一下表面轨迹方程和第二下表面轨迹方程，计算得出的两个所述的加工段在所述的待加工工件的下表面上的交点，将所述的在所述的待加工工件的下表面上的交点命名为下表面交点；

(2.1.1.10)将所述的下表面交点在三维坐标系中的坐标点减去所述的上表面交点在三维坐标系中的坐标点，得到所述的刀轴在所述的待求节点位置处所对应的刀轴矢量；

(2.1.1.11)求取所述的第二上表面轨迹方程在所述的第一加工段对应的倾斜角度α上对应的法向矢量，将该法向矢量命名为第三法向矢量；

(2.1.1.12)计算所述的第一法向矢量与第三法向矢量的夹角，所述的第一法向矢量与第三法向矢量的夹角即为所述的第一加工段和第二加工段在所述的待加工工件的下表面不存在交点时，所述的刀轴在该待求节点位置处对应的刀轴调整角度；

(2.1.1.13)获取所述的第一法向矢量旋转所述的刀轴调整角度后得到的矢量，将该矢量命名为第四矢量V，其中，所述的第四矢量V即为所述的第一加工段和第二加工段在所述的待加工工件的下表面不存在交点时，所述的刀轴在所述的待求节点位置处的加工点所对应的刀轴矢量。