[發明專利]刀具路徑生成方法、電子設備以及存儲介質

有效

• 申請號: 202110077871.3
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112965440B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 盧耀安;陳守峰;王成勇
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙) 44438
• 代理人: 刁益帆

本申請是關于一種刀具路徑生成方法。該方法包括：分解刀具路徑為x段子刀軌；根據預設的采樣間隔在刀具姿態角范圍內確定子刀軌中y個刀觸點的可行刀具姿態，其中，一個刀觸點對應有z個可行刀具姿態；根據可行刀具姿態確定x段子刀軌中每段子刀軌對應的z個第一刀具姿態序列；針對于z個第一刀具姿態序列中的每一個第一刀具姿態序列，通過最短路徑算法將x段子刀軌中各個對應匹配的第一刀具姿態序列進行首尾相接，得到z個完整刀具姿態序列；確定z個第二刀具姿態序列的光順指標；根據光順指標在z個第二刀具姿態序列中確定最優刀具姿態序列。本申請提供的方案，能夠有效提高獲取光順刀具姿態序列的運算效率，提升刀具路徑的光順程度。

技術領域

本申請涉及刀具技術領域，尤其涉及刀具路徑生成方法、電子設備以及存儲介質。

背景技術

五軸數控高速加工中，刀軸矢量突變會造成刀具的破損、加工過程的不平穩，直接影響零件表面加工質量，留有刀具痕跡，甚至會過切工件，因此對光順的加工路徑生成算法的研究顯得尤為重要。目前刀具路徑光順優化方法可以分為工件坐標系下平滑刀軸方向和在機床坐標系下平滑機床旋轉軸運動。現有的機床旋轉軸運動光順的刀具路徑生成方法多使用最短路徑算法在可行空間中求解光順的刀軸矢量。

在現有技術中，在公告號為CN107065768B的專利(一種葉輪加工刀具路徑整體優化方法)中，提出利用最短路徑算法求解函數，得到最優刀具姿態，從而得出最優刀具路徑。

上述現有技術存在以下缺陷：

1、使用最短路徑算法直接求解完整刀軌會造成運算時間長，計算效率不高的問題；

2、沒有進行光順優化，所得刀具刀尖點運動軌跡和機床旋轉軸運動軌跡可能有突變現象，造成刀具路徑不光順。

發明內容

為克服相關技術中存在的問題，本申請提供一種刀具路徑生成方法，該刀具路徑生成方法，能夠有效提高獲取光順刀具姿態序列的運算效率，提升刀具路徑的光順程度。

本申請第一方面提供一種刀具路徑生成方法，包括：

步驟1：分解刀具路徑為x段子刀軌，x為大于1的整數；

步驟2：根據預設的采樣間隔在刀具姿態角范圍內確定子刀軌中y個刀觸點的可行刀具姿態，刀具姿態角范圍為預設的刀具角度變化范圍，其中，一個刀觸點對應有z個可行刀具姿態，y為大于1的整數；

步驟3：根據可行刀具姿態確定x段子刀軌中每段子刀軌對應的z個第一刀具姿態序列；

步驟4：針對于z個第一刀具姿態序列中的每一個第一刀具姿態序列，通過最短路徑算法將x段子刀軌中各個對應匹配的第一刀具姿態序列進行首尾相接，得到z個第二刀具姿態序列，第二刀具姿態序列為刀具路徑的完整刀具姿態序列；

步驟5：確定z個第二刀具姿態序列的光順指標；

步驟6：根據光順指標在z個第二刀具姿態序列中確定第三刀具姿態序列，第三刀具姿態序列為z個第二刀具姿態序列中的最優刀具姿態序列。

在一種實施例方式中，根據可行刀具姿態確定x段子刀軌中每段子刀軌對應的z個第一刀具姿態序列，包括：

步驟3.1：針對第一段子刀軌的第一個刀觸點的z個可行刀具姿態中的第一個可行刀具姿態，在其余的y-1個刀觸點中通過最短路徑算法連接對應匹配的可行刀具姿態，獲得第一段子刀軌對應的首個第一刀具姿態序列；

根據步驟3.1的處理方式，分別得到第一段子刀軌中的其余z-1個第一刀具姿態序列。

在一種實施例方式中，根據步驟3.1的處理方式，分別得到第一段子刀軌中的其余z-1個第一刀具姿態序列之后，包括：

在第i段子刀軌首個刀觸點之前，插入第i-1段子刀軌最后一個刀觸點的可行刀具姿態，i為大于1小于x的整數；