[發明專利]多軸軌跡奇異區域的雙樣條壓縮的方法

在審

• 申請號: 202111164241.6
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN114019905A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 高翔;鄒捷;王東方;胡軼杰;王傳兵;劉濤
• 申請（專利權）人: 武漢華中數控股份有限公司
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 秦曼妮

1.一種多軸軌跡奇異區域的雙樣條壓縮的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)計算奇異區域的邊界點，將邊界點映射到刀尖點與刀軸矢量上得到邊界刀位點；

(2)根據長直線劃分方法將原始刀位點劃分為若干個子區間，根據劃分后位于奇異圓內的劃分節點以及步驟(1)得到的邊界刀位點對奇異區域初步劃分壓縮區間；

(3)計算奇異區域內各原始刀位點的離散特征加速度并確定特征加速度閾值，根據特征加速度閾值確定斷點，在初步劃分的壓縮區間的基礎上根據斷點進一步劃分壓縮區間；

(4)根據步驟(3)劃分的壓縮區間將奇異區域軌跡擬合為工件系刀尖點和機床系旋轉軸雙樣條。

2.如權利要求1所述的多軸軌跡奇異區域的雙樣條壓縮的方法，其特征在于，所述步驟(1)具體包括：

連接相鄰的在奇異圓內外兩側的點V_i-1(i₁,j₁)、V_i(i₂,j₂)，得到一條線段V_i-1V_i，計算它與奇異圓的交點，得到的點V_b即為奇異區域的邊界點；

根據V_b在線段V_i-1V_i上的比例，線性地將邊界點映射到刀尖點與刀軸矢量上，得到邊界刀位點P_b。

3.如權利要求1所述的多軸軌跡奇異區域的雙樣條壓縮的方法，其特征在于，所述步驟(2)中根據長直線劃分方法將原始刀位點劃分為若干個子區間，具體包括：

原始刀位點為{Q₀,...,Q_n}，其中第i個刀位點Q_i包含第i個刀尖點C_i和第i個刀軸點O_i，即給定長直線長度為l_max，計算所有相鄰刀尖點之間的距離l_i＝||C_i-1C_i||,1≤i≤n，若l_i≥l_max，則判定C_i-1C_i為長直線，然后按長直線左側、長直線自身、長直線右側劃分為三個區間，使用該方法將原始刀位點{Q₀,...,Q_n}劃分為若干個子區間{Q₀,...,Q_a},{Q_a,...,Q_b},...,{Q_z,...,Q_n}。

4.如權利要求1所述的多軸軌跡奇異區域的雙樣條壓縮的方法，其特征在于，所述步驟(3)中計算奇異區域內各原始刀位點的離散特征加速度并確定特征加速度閾值具體包括：

(3.1)計算離散特征加速度

將每三個點擬合成一個圓，得到中間點的離散曲率值為：

其中kd_i為第i個點的離散曲率，C_i-1、C_i、C_i+1為使用圓擬合經過的三個點；

對離散極值點進行一次均值濾波如下:

其中r為均值濾波范圍半徑參數；

根據公式A_i＝F_i²(k_oi+k_ci)計算離散特征加速度，其中A_i為離散點的特征加速度,k_ci為刀尖點處離散曲率的模，k_oi為刀軸點離散曲率的模，F_i為進給速度；

(3.2)確定特征加速度閾值

選取斷點特征加速度閾值為：

其中top(A,m)表示集合A中第m大的值，n代表離散點的數目，ρ代表斷點特征加速度閾值比例參數。