[发明专利]数控研抛中的进退刀路径规划方法

摘要

数控研抛中进退刀路径的规划方法，涉及一种研磨抛光的路径规划方法，解决现有研抛过程中研抛工具采用直线进退刀方式而出现进退刀痕迹的问题。数控研抛中的进退刀路径规划方法包括：首先，计算有效研抛路径的起点和终点以及归一化方向矢量；然后，根据给定安全高度值及进退刀速度计算进退刀总时间以及进退刀路径第二安全高度位置矢量；进一步地，计算螺旋进退刀路径的所有刀位点位置矢量及方向矢量；进一步地，调整进退刀螺旋路径与有效抛光路径的方向使二者保持一致；最后，计算第1安全高度的位置矢量。本发明适用于数控研磨抛光领域，可以避免研抛模与被加工件局部接触造成的去除不均匀，有利于避免进退刀印迹。

主权项

数控研抛中的进退刀路径规划方法，用于实现数控研抛过程中研抛工具的进刀路径及退刀路径的规划，其特征是，该方法包括下列步骤：步骤一、确定有效加工路径的端点P_s(x,y,z)，端点P_s(x,y,z)处的归一化方向矢量并计算所述端点P_s(x,y,z)方向矢量的方向角α以及端点P_s(x,y,z)对应的极径ρ和极角θ_s；步骤二、根据第二安全高度值h″以及螺旋进退刀速度v计算进退刀时间T，并根据工件转动的角速度ω计算进退刀过程中转动的总角度步骤三、根据设置的微弧段长度l_t，步骤一中获得的端点P_s(x,y,z)对应的极径ρ，计算微弧段对应的角度并计算螺旋进退刀路径刀位点数n以及每段微弧对应的时间间隔τ，τ＝T/n；步骤四、根据步骤一获得的端点P_s(x,y,z)对应的极径ρ、极角θ_s、方向角α，步骤二中的进退刀速度v，计算螺旋进退刀路径的刀位点P_i(x,y,z)位置以及刀位点P_i(x,y,z)对应的方向矢量分别用公式一和公式二表示为：公式一、$\left\{\begin{array}{c}{x}_i=(\mathrm{\ρ}+v\·t\·\tan \left(\mathrm{\α}\right))\·\cos ({\mathrm{\θ}}_s+\mathrm{\θ})\\ y_i=(\mathrm{\ρ}+v\·t\·\tan \left(\mathrm{\α}\right))\·\sin ({\mathrm{\θ}}_s+\mathrm{\θ})\\ z_i=z+v\·t\end{array}\right.$式中，t＝(i+1)τ，i为大于等于1小于等于n的正整数，t为刀位点对应的时间，θ＝ωt；公式二、$\left\{\begin{array}{c}{e}_{\mathrm{ix}}=e_{\mathrm{sx}}\·\cos ({\mathrm{\θ}}_s+\mathrm{\θ})-e_{\mathrm{sy}}\·\sin ({\mathrm{\θ}}_s+\mathrm{\θ})\\ e_{\mathrm{iy}}=e_{\mathrm{sx}}\·\sin ({\mathrm{\θ}}_s+\mathrm{\θ})+e_{\mathrm{sy}}\·\cos ({\mathrm{\θ}}_s+\mathrm{\θ})\\ e_{\mathrm{iz}}=e_{\mathrm{sz}}\end{array}\right.$式中，e_sx、e_sy、e_sz分别为端点对应的方向矢量的x、y、z方向分量，e_ix、e_iy、e_iz分别为刀位点对应的方向矢量的x、y、z方向分量；步骤五、将螺旋进退刀路径的终点P_n(x,y,z)记为第二安全高度位置P″，根据有效加工路径的螺旋方向对进刀或退刀螺旋路径进行方向调整；并根据第二安全高度位置P″以及对应的方向矢量e″(x,y,z)计算第一安全高度位置P′，完成进退刀路径的规划。