[发明专利]一种应用于五轴数控机的拐角过渡的轨迹确定方法

权利要求书

1.一种应用于五轴数控机的拐角过渡的轨迹确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取平动轴的拐角过渡的过渡路径，所述过渡路径用于平滑连接相交的两条直线加工段；

根据在所述两条直线加工段的方向分量上，所述平动轴的行程长度与旋转轴的角度变化量具有的线性关系，确定所述两条直线加工段所对应的角度变化曲线；

将过渡段起点、过渡段终点、拐角顶点中的任一点至所述过渡路径上的任意点的最短路径分解成沿所述两条直线加工段方向的两个路径分量；所述拐角顶点为所述两条直线加工段的交点；

将所述两个路径分量转化为对应的角度变化分量，以得到所述任意点对应的角度坐标，从而确定所述旋转轴的角度变化曲线；所述角度变化曲线用于表示所述过渡路径上对应的所述旋转轴的角度坐标。

2.根据权利要求1所述的轨迹确定方法，其特征在于，所述过渡路径为与所述两条直线加工段均相切的一段圆弧。

3.根据权利要求2所述的轨迹确定方法，其特征在于，所述获取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两条直线加工段的交点至所述过渡路径的最短距离；

根据第一轮廓误差以及所述两条直线加工段的夹角，确定第一最大过渡距离，所述第一最大过渡距离为所述过渡段起点或所述过渡段终点至所述拐角顶点之间的距离，所述拐角顶点为所述两条直线加工段的交点；

根据所述第一最大过渡距离以及所述两条直线加工段的夹角，确定圆弧半径；

根据所述圆弧半径确定所述圆弧的轨迹。

4.根据权利要求3所述的轨迹确定方法，其特征在于，所述轨迹确定方法还包括：

获取所述角度变化曲线的第二轮廓误差；

根据所述第二轮廓误差，计算第二最大过渡距离；

取所述第一最大过渡距离、所述第二最大过渡距离、所述直线加工段的长度的一半三者中的最小值，作为实际最大过渡距离；

根据所述实际最大过渡距离，重新确定所述过渡路径和所述角度变化曲线。

5.根据权利要求4所述的轨迹确定方法，其特征在于，所述第二轮廓误差指所述第二轮廓误差对应的过渡路径的中点在所述第二轮廓误差对应的角度变化曲线上的第一对应点的坐标，与所述两条直线加工段的交点在所述第二轮廓误差对应的角度变化曲线上的第二对应点的坐标的差值。

6.根据权利要求1所述的轨迹确定方法，其特征在于，

将所述过渡路径的圆弧方程表示为：圆弧上任一点的位置坐标等于所述过渡段起点与所述拐角顶点的坐标差乘于系数α(s)、所述过渡段终点与所述拐角顶点的坐标差乘于系数β(s)、所述拐角顶点三者的坐标之和，其中，α(s)和β(s)和累计弧长s相关，所述累计弧长指所述过渡段起点至所述圆弧上任意点的弧长。

7.根据权利要求6所述的轨迹确定方法，其特征在于，

根据所述圆弧方程，将所述角度变化曲线的方程表示为：所述角度变化曲线上任一点的角度坐标等于所述过渡段起点对应的角度坐标与所述拐角顶点对应的角度坐标的坐标差乘于系数α(s)、所述过渡段终点对应的角度坐标与所述拐角顶点对应的角度坐标的坐标差乘于系数β(s)、所述拐角顶点所对应的角度坐标三者之和。

8.一种应用于五轴数控机的拐角过渡的轨迹确定装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取平动轴的过渡路径，所述过渡路径用于平滑连接相交的两条直线加工段；

确定单元，用于根据在所述两条直线加工段的方向分量上，所述平动轴的行程长度与旋转轴的角度变化量具有的线性关系，确定所述两条直线加工段所对应的角度变化曲线；

所述确定单元，用于将过渡段起点、过渡段终点、拐角顶点中的任一点至所述过渡路径上的任意点的最短路径分解成沿所述两条直线加工段方向的两个路径分量；所述拐角顶点为所述两条直线加工段的交点；

所述确定单元，用于将所述两个路径分量转化为对应的角度变化分量，以得到所述任意点对应的角度坐标，从而确定所述旋转轴的角度变化曲线；所述角度变化曲线用于表示所述过渡路径上对应的所述旋转轴的角度坐标。