[发明专利]一种五轴刀具轨迹的B样条拟合方法

权利要求书

1.一种五轴刀具轨迹的B样条拟合方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1，在六维空间中，对五轴离散刀具轨迹的离散数据点进行拟合，以建立五轴B样条刀具轨迹；

S2，依据加工误差与刀位点误差、刀轴误差之间的关系式计算得到五轴B样条刀具轨迹的最大弦高差，并检测所述五轴B样条刀具轨迹的光顺性，其中，所述五轴B样条刀具轨迹的光顺性包括刀位点B样条轨迹的光顺性、刀轴光顺性及等距精度；

S3，根据得到的所述五轴B样条刀具轨迹的最大弦高差及刀位点B样条轨迹光顺性的检测结果，对所述五轴B样条刀具轨迹进行调整，以建立满足加工要求的五轴B样条刀具轨迹。

2.如权利要求1所述的五轴刀具轨迹的B样条拟合方法，其特征在于：步骤S2包括以下子步骤：

S21，计算五轴B样条刀具轨迹的最大弦高差，并判断所述最大弦高差是否满足加工要求，若不满足则由步骤S3进行调整；

S22，评估刀位点B样条轨迹的光顺性及刀轴光顺性，并计算所述五轴B样条刀具轨迹的等距精度。

3.如权利要求2所述的五轴刀具轨迹的B样条拟合方法，其特征在于：刀位点B样条轨迹光顺性的指标有两个：(1)采样点之间的夹角与对应刀位点夹角的比值；(2)刀位点样条弧长与其对应弦长的比值。

4.如权利要求3所述的五轴刀具轨迹的B样条拟合方法，其特征在于：在每个节点区间内对刀位点B样条轨迹进行光顺性评估，从而判断B样条轨迹是否光顺，针对节点区间[u_i，u_i+1]来评估刀位点B样条轨迹光顺性包括以下步骤：首先，确定光顺阀值∈₁和∈₂；然后，计算节点参数u_i和u_i+1在刀位点样条c₁(t)上的对应点c₁(u_i)和c₁(u_i+1)，进而计算由点c₁(u_i)和c₁(u_i+1)及其内部所有采样点组成折线段的相邻两点之间的夹角累积和α，并计算由N(u_i)和N(u_i+1)、以及其内部所有刀位点组成折线段的相邻两点之间的夹角累积和β，由此求出的值，其中，N(u_i)是c₁(u_i)在其对应的刀位点折线段最短距离线段上的投影点，N(u_i+1)是c₁(u_i+1)在其对应的刀位点折线段最短距离线段上的投影点；最后，计算c₁(u_i)和c₁(u_i+1)之间样条曲线的弧长S及投影点N(u_i)和N(u_i+1)之间所有折线段的弦长L，并求出弧长和弦长的比值若且则判定该节点区间内刀位点B样条曲线不光顺，需要进行调整，否则判定该节点区间内刀位点B样条轨迹满足光顺性要求。

5.如权利要求2所述的五轴刀具轨迹的B样条拟合方法，其特征在于：评估刀轴光顺性时，依次计算相邻两刀位点间的刀轴变化率ΔT_j和刀位点样条曲线上对应点的刀轴变化率若两者的比值则刀轴满足光顺性要求。

6.如权利要求2所述的五轴刀具轨迹的B样条拟合方法，其特征在于：计算等距精度时，c₁(x，y，z)表示刀位点样条曲线上的采样点，c₂(x′，y′，z′)是刀轴点样条曲线上与c₁(x，y，z)对应的采样点，λ表示刀位点样条曲线采样点和刀轴点样条曲线采样点之间的距离，单位为mm。