[发明专利]五轴加工奇异区域的检测方法

权利要求书

1.一种五轴加工奇异区域的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

建立五轴机床的运动学转换关系，确定相应的雅可比矩阵通式；

根据数控加工程序求解相邻加工点的各轴变化量；

对雅可比矩阵按列进行归一化处理，并求解雅可比矩阵的条件数；

通过雅可比矩阵的状态判断加工路径是否处于奇异区域。

2.按权利要求1所述的五轴加工奇异区域的检测方法，其特征在于所述对雅可比矩阵按列进行归一化处理通过以下公式实现：

B(i,j)=A(i,j)-min(aj)max(aj)-min(aj),(1≤i≤6,1≤j≤5)---(19)]]>

其中max(a_j)和min(a_j)分别表示初始雅可比矩阵中第j列中的最大值和最小值；A(i，j)为初始的雅可比矩阵中第i行第j列的数据，B(i，j)为归一化后的雅可比矩阵中第i行第j列的数据。

3.按权利要求1所述的五轴加工奇异区域的检测方法，其特征在于所述求解雅可比矩阵的条件数通过以下公式实现：

cond(J(Q_ΔG))₂＝||J(Q_ΔG)||₂||J^-1(Q_ΔG)||₂            (20)

其中ΔG为相邻加工点的各轴变化量，J(Q_ΔG)是各轴变化量为ΔG时的雅可比矩阵，J^-1(Q_ΔG)为J(Q_ΔG)的逆矩阵，cond(J(Q_ΔG))₂为利用矩阵的2范数来求解J(Q_ΔG)的条件数。

4.按权利要求1所述的五轴加工奇异区域的检测方法，其特征在于所述通过雅可比矩阵的状态判断加工路径是否处于奇异区域为：

通过条件数大小判断雅可比矩阵处于非病态、轻度病态、重病态还是严重病态，当为重病态或严重病态时，确定加工路径处于奇异区域。