[发明专利]一种应用于五轴数控机床的拐角过渡方法

说明书

本发明提供了一种应用于五轴数控机的拐角过渡方法及装置，属于数控机床技术领域，包括步骤：获取平动轴的过渡路径，过渡路径用于平滑连接第一直线加工段和第二直线加工段；获取第一线性关系和第二线性关系；第一线性关系是在第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；第二线性关系是在第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；根据第一线性关系和第二线性关系，确定过渡路径上对应的旋转轴的角度。本申请提供的方法，保证了五轴数控机床的平动轴和旋转轴的加工轨迹具有相当程度的加工精度、几何连续性、运动平顺性，解决了五轴数控机床的拐角过渡的问题。

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，更具体地说，是涉及一种应用于五轴数控机床的拐角过渡方法。

背景技术

拐角过渡主要是在相邻微小直线段的连接处，通过插入过渡曲线，实现数控加工轨迹的平滑，提升数控机床运动部件经过拐角的速度，从而提高加工效率和加工质量。早些年间，不少文献中都涉及到拐角过渡相关的研究，但它们的关注点以几何分析、三轴的应用情境为主，对于五轴数控机床的拐角过渡的研究很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于五轴数控机床的拐角过渡的方法，旨在解决五轴数控机床中如何实现拐角过渡的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种应用于五轴数控机床的拐角过渡方法，包括步骤：

获取平动轴的过渡路径，所述过渡路径用于平滑连接第一直线加工段和第二直线加工段；

获取第一线性关系和第二线性关系；所述第一线性关系是在所述第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；所述第二线性关系是在所述第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；

根据所述第一线性关系和所述第二线性关系，确定所述过渡路径上对应的旋转轴的角度。

在一种可能的实现方式中，根据所述第一线性关系和所述第二线性关系，确定所述过渡路径上对应的旋转轴的角度包括：

根据所述第一线性关系确定过渡起点至过渡中点的区间路径上对应的旋转轴的角度；

根据所述第二线性关系确定过渡中点至过渡终点的区间路径上对应的旋转轴的角度。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一线性关系和所述第二线性关系，确定所述过渡路径上对应的旋转轴的角度包括：

在所述过渡路径上，旋转轴的角度变化量与平动轴在所述第一直线加工段的方向上的位移具有所述第一线性关系，旋转轴的角度变化量与平动轴在所述第二直线加工段的方向上的位移具有所述第二线性关系，根据所述角度变化量确定旋转轴的角度。

在一种可能的实现方式中，所述过渡路径的解析式表示为NURBS形式，所述解析式包括形状参数，所述形状参数用于调节所述过渡路径的形状。

在一种可能的实现方式中，所述确定平动轴的过渡路径包括：

获取第一轮廓误差，所述第一轮廓误差为所述第一直线加工段和所述第二直线加工段的交点至所述过渡路径的最短距离；

根据所述第一轮廓误差以及所述形状参数，确定最大过渡距离的第一取值；

根据所述第一取值及所述解析式，确定所述过渡路径。

在一种可能的实现方式中，所述确定平动轴的过渡路径还包括：

获取第二轮廓误差；

根据所述第二轮廓误差，确定最大过渡距离的第二取值；