[发明专利]一种基于数控系统的刀路偏置路径方法

权利要求书

1.一种基于数控系统的刀路偏置路径方法，其特征在于，其具体步骤包括：

S1.根据原始线路径信息，进行前处理；

所述前处理的情况包括：

(1)对于非直线和圆弧线，分割成若干个极小线段组；

(2)对于不可切割的路径，消除不可切割的路径，并进行修整形成直线；

S2.提取前处理后的路径的偏置信息；

其中所述的偏置信息包括偏置向量、线段走向和线段与线段偏置侧拐点角度；

(一、)提取偏置向量的具体步骤为：

(1)当路径为直线段的偏置向量时，设直线段起点坐标和终点坐标分别为A＝(x1,y1,z1)和B＝(x2,y2,z2)，那么起点到终点的向量为：

U＝B-A＝(x2-x1,y2-y1,z2-z1)，

设垂直于平面向上的法向量W，则左侧偏置向量为：

V左＝W×U，

右侧偏置向量为：V右＝U×W；

对V向量单位化，则向量本身除以向量长度为：

V单位＝V左/L，其中L为V左的长度，

或

V单位＝V右/L其中L为V右的长度；

设偏置距离为D，则偏置向量为

V＝V单位*D，

由上述可得，根据偏置向量V得到偏置线段的起点和终点坐标，其分别为A偏＝A+V，B偏＝B+V；

(2)当路径为圆弧的偏置向量时，对圆弧的半径进行缩放，其中对圆弧的半径进行缩放的情况包括：

(a)顺时针走向左侧偏置，逆时针走向右侧偏置，放大圆弧；

(b)顺时针走向右侧偏置，逆时针走向左侧偏置，缩小圆弧；

(二、)提取线段与线段偏置侧拐点角度的具体步骤为：两段相连线段，设前一线段走向向量为U1，后一线段起点走向向量为U2，它们的夹角度为：

α＝acos((U1·U2)/(L1*L2))，

其中，L1和L2分别为U1和U2的长度，

再通过U2在U1走向的左右侧，以及偏置的方向决定出偏置侧拐角是否180°；

S3.根据所述偏置信息作出线段独立偏置后的路径；

S4.对线段独立偏置后的路径进行修补路径；

其中修补路径的具体步骤为：

根据所述线段与线段偏置侧拐点角度和后一线段起点走向向量U2在前一线段走向向量U1走向的左右侧情况分为以下情况：

(1)线段与线段偏置侧拐点角度α180°时，两偏置后线段中间插补一条圆弧线段；如果为左侧偏置，插补逆时针圆弧线段；右侧偏置，插补顺时针圆弧线；

(2)线段与线段偏置侧拐点角度α180°：修剪掉干涉部分线段，计算两干涉线段的交点，前一线段终点坐标修正为交点坐标，后一线段起点坐标修正为交点坐标；

线段与线段偏置侧拐点角度α＝180°：无需插补和修剪；

S5.对于修补后的路径进行范围干涉检查。

2.根据权利要求1所述的一种基于数控系统的刀路偏置路径方法，其特征在于，所述的步骤S5的具体步骤为，设干涉检查范围为e，任取一修补后的线段，如果在所述修补后的线段前后线段在干涉检查范围e内，有线段与其发生干涉，则判定有干涉部分，随后，修剪掉干涉部分的线段。