[发明专利]一种基于圆刀刀具补偿的切割优化方法

权利要求书

1.一种基于圆刀刀具补偿的切割优化方法，用于根据圆刀刀具优化切割路径，其特征在于，所述基于圆刀刀具补偿的切割优化方法，包括：

步骤1、获取圆刀刀具半径r；

步骤2、从PLT文件中获取待优化的切割轮廓，所述切割轮廓包括若干个轮廓点，相邻两轮廓点之间的连线为轮廓线段；

步骤3、逐一判断各轮廓线段的长度与圆刀刀具直径2r的长度，将轮廓线段的长度大于或等于圆刀刀具直径2r的长度的轮廓线段标记为长轮廓线段；否则标记为短轮廓线段；

步骤4、按照切割轮廓中各轮廓线段的标记拆分切割轮廓，得到不同类型的待优化片段，其中待优化片段的类型包括：长轮廓线段与长轮廓线段连接的片段，长轮廓线段、短轮廓线段与长轮廓线段依次连接的片段，长轮廓线段、若干短轮廓线段与长轮廓线段依次连接的片段；

步骤5、根据不同类型的待优化片段采用对应的方法进行优化补偿，将切割轮廓转化为圆刀刀具补偿后的优化轮廓；

其中，针对所述长轮廓线段、短轮廓线段与长轮廓线段依次连接的片段的优化过程包括：

已知长轮廓线段P1P2、短轮廓线段P2P3、长轮廓线段P3P4，以及点P1、点P2、点P3和点P4的坐标；

建立圆刀刀具按切割方向移动到长轮廓线段P1P2末端时的抬刀点为P5，取短轮廓线段P2P3的中心点P6作为圆刀刀具按切割方向移动到短轮廓线段P2P3上时的落刀点和抬刀点，建立圆刀刀具按切割方向移动到长轮廓线段P3P4起始端时的落刀点为P7；

根据已知的点P1、点P2、点P3和点P4的坐标，计算点P5、点P6和点P7的坐标，同时计算圆刀刀具在点P6时的落刀深度，并建立与点P6的坐标相同的点P61和点P62作为圆刀刀具在短轮廓线段P2P3上的落刀点和抬刀点；

更新PLT文件：删除点P2坐标和点P3的坐标，在点P1坐标后插入点P5坐标、点P61坐标、点P62坐标和点P7坐标，并在点P5坐标前写入抬刀指令，在点P61坐标前写入落刀指令和落刀深度，在点P62坐标前写入抬刀指令，在点P7坐标前写入落刀指令，完成补偿更新。

2.如权利要求1所述的基于圆刀刀具补偿的切割优化方法，其特征在于，所述根据已知的点P1、点P2、点P3和点P4的坐标，计算点P5、点P6和点P7的坐标，包括：

已知点P1、点P2、点P3和点P4的坐标分别为P1(X1,Y1)，P2(X2,Y2)，P3(X3,Y3)，P4(X4,Y4)；

由于点P6为短轮廓线段P2P3的中心点，因此计算点P6的坐标如下：

得到点P6的坐标为P6(X6,Y6)；

由于线段P2P5的长度为r，因此计算点P5的坐标如下：

根据比例关系可得：

其中，L1为长轮廓线段P1P2的长度，得到点P5的坐标为P5(X5,Y5)，同理计算得到点P7的坐标为P7(X7,Y7)。

3.如权利要求2所述的基于圆刀刀具补偿的切割优化方法，其特征在于，所述计算圆刀刀具在点P6时的落刀深度，包括：

计算短轮廓线段P2P3的长度为L2：

得到圆刀刀具在点P6时的落刀深度m6为：

其中，r为圆刀刀具半径。

4.如权利要求1所述的基于圆刀刀具补偿的切割优化方法，其特征在于，针对所述长轮廓线段与长轮廓线段连接的片段的优化过程包括：

已知长轮廓线段P8P9、和长轮廓线段P9P10，以及点P8、点P9和点P10的坐标；

建立圆刀刀具按切割方向移动到长轮廓线段P8P9末端时的抬刀点为P11，建立圆刀刀具按切割方向移动到长轮廓线段P9P10起始端时的落刀点为P12；

根据已知的点P8、点P9和点P10的坐标，计算点P11和点P12的坐标；

更新PLT文件：删除点P9坐标，在点P8坐标后插入点P11坐标和点P12坐标，并在点P11坐标前写入抬刀指令，在点P12坐标前写入落刀指令，完成补偿更新。