[发明专利]一种五轴数控机床内雕加工路径的生成方法

权利要求书

1.一种五轴数控机床内雕加工路径的生成方法，其特征在于，其主要步骤包括：

A．按照雕花设计要求，在平面上绘制雕花曲线；

B．根据设计要求，选择或定义加工刀具；

C．在雕花曲线上指定若干控制点，并按照产品要求给定控制点的刀轴方向和深度；

D．根据各控制点的刀轴方向和深度插值计算出曲线上其他各点的刀轴方向和深度，生成五轴路径；

E．在五轴路径的每一个路径点处按其刀轴方向放置一个刀具曲面，用所有刀具曲面的外包络面模拟内雕花的形状；

F．观察外包络面表示的内雕花形状是否满足设计要求，如果不满足，则调整控制点的位置及刀轴方向和深度，同时更新五轴路径和表示雕花形状的曲面；并进行反复观察和调整，直到雕花形状满足设计要求为止，最后生成的五轴路径即为内雕加工路径。

2.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床内雕加工路径的生成方法，其特征在于：步骤D包括：

D1．根据每个控制点的刀轴方向，计算出各控制点的仰角和方位角；其中，仰角是指刀轴方向与水平面之间的夹角，角度范围是－90°～+90°；方位角是指刀轴方向在水平面上的投影方向与X轴之间的夹角，角度范围是0°～360°；对于竖直的刀轴方向方位角无效，只由仰角表示；

D2．根据各控制点的仰角和方位角分别插值计算出各路径点的仰角和方位角；

D3．根据D2中得到的仰角和方位角分别计算出各路径点的刀轴方向；

D4．根据各控制点的深度插值计算出各路径点的深度。

3.根据权利要求2所述的一种五轴数控机床内雕加工路径的生成方法，其特征在于：步骤D2的具体方法为：

对于位于两个控制点之间，并且两个控制点的方位角均存在的路径点，按照加工要求对两个控制点的仰角和方位角分别进行插值计算，得到一组有效的仰角和方位角；

对于位于两个控制点之间，其中一个控制点的方位角不存在的路径点，其仰角由两个控制点的仰角插值计算得到，方位角与另一个控制点的方位角相同；

对于位于曲线端点和一个控制点之间，并且端点为非控制点的路径点，其仰角和方位角与相邻控制点的仰角和方位角相同。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种五轴数控机床内雕加工路径的生成方法，其特征在于：步骤D中所述的插值计算方式有多种。