[发明专利]激光切割的精度可控曲率连续的拐角拟合方法及系统

权利要求书

1.一种激光切割的精度可控曲率连续的拐角拟合方法，其特征在于：该拟合方法包括：

读取激光切割的轨迹数据，并对轨迹数据进行预处理；

根据所述轨迹数据，确定激光切割的轨迹类型；

根据所确定的轨迹类型在设定的最大轮廓误差下，采用羊角曲线进行拐角拟合，得到拟合轨迹数据；

根据拟合后的羊角曲线，确定激光切割时的拐角衔接速度；

将所述拟合轨迹数据和拐角衔接速度写入插补器中进行插补。

2.根据权利要求1所述的激光切割的精度可控曲率连续的拐角拟合方法，其特征在于：所述确定轨迹类型的具体方法为：

将轨迹的直线段记为圆弧段记为衔接点记为P₁，取衔接处弧长为设定值处的点P_m，点P_m与衔接点P₁所在直线的向量矢量积方式为：

其中，如果β≈π，则表示轨迹类型为直线相切圆弧。

3.根据权利要求2所述的激光切割的精度可控曲率连续的拐角拟合方法，其特征在于：所述采用羊角曲线进行拐角拟合的过程包括：

根据设定的最大轮廓误差err，计算羊角曲线的起点C_s和终点C_e；

确定羊角曲线的起点方向角φ_s和终点方向角φ_e；

根据所确定的羊角曲线起点C_s、终点C_e、起点方向角φ_s和终点方向角φ_e，构建一条羊角曲线；

根据所构建的羊角曲线，计算羊角曲线弧长L_c、起点曲率k、曲率微分k'以及最小曲率半径R_min；

根据所述起点曲率k、曲率微分k'，计算得到插补位置。

4.根据权利要求3所述的激光切割的精度可控曲率连续的拐角拟合方法，其特征在于：所述羊角曲线的终点为：

其中，和(X_O，Y_O)分别为直线的延长线上的点C₁和圆心点O的坐标，R为圆弧的半径；

所述羊角曲线的起点为：

其中，为点P_t的坐标，θ为羊角曲线终点C_e的切向角，L_m为光顺直线长度，即L_m＝err/S(θ)*(C(θ)*cos(θ)+S(θ)*sin(θ))，S(θ)和C(θ)分别为羊角曲线在θ处的余弦菲涅尔积分和正弦菲涅尔积分。

5.根据权利要求4所述的激光切割的精度可控曲率连续的拐角拟合方法，其特征在于：根据所述羊角曲线的起点C_s和终点C_e，确定起点C_s是否在直线上，终点C_e是否在圆弧上，具体包括：

计算圆弧的起点P₁到终点C_e的圆弧长度如果大于的弧长则表示终点C_e不在原圆弧轨迹上，将终点坐标P₂作为新的羊角曲线终点C_e，并重新修正最大轮廓误差如果小于，则终点C_e不变；

分别计算直线的起点P₀和终点P₁到起点C_s的线段长度如果则表示起点C_s不在原直线轨迹上，将的起点坐标P₀作为新的羊角曲线的起点C_s；如果小于，则起点C_s不变。