[发明专利]一种基于数控系统的刀路偏置路径方法

说明书

本发明公开了一种基于数控系统的刀路偏置路径方法，其特征在于，其具体步骤包括：根据原始线路径信息，进行前处理；提取前处理后的路径的偏置信息；根据所述偏置信息作出线段独立偏置后的路径；对线段独立偏置后的路径进行修补路径；对于修补后的路径进行范围干涉检查。本发明操作简单，便于维护，能够使得让补偿更加方便，同时，易于扩展和适应多种类型路径。

技术领域

本发明涉及数控系统技术领域，更具体地说，涉及一种基于数控系统的刀路偏置路径方法。

背景技术

在数控机床在加工过程中，它所控制的是刀具中心的轨迹，为了方便起见，用户总是按零件轮廓编制加工程序，因而为了加工所需的零件轮廓，在进行内轮廓加工时，刀具中心必须向零件的内侧偏移一个刀具半径值；在进行外轮廓加工时，刀具中心必须向零件的外侧偏移一个刀具半径值。

传统数控系统都是通过刀具半径补偿的方式对刀路径进行偏置。在加工代码中指定半径补偿的G准备功能和补偿号控制补偿使能，补偿方式及补偿量。但传统数控系统刀具半径补偿方式存在以下不足：(1)仅针对加工过程，最终补偿效果必须试加工后才能检验；(2)受限于嵌入式系统的性能，难以做复杂计算，如大范围路径干涉检查/去除；(3)路径类型仅限于少数几种(直线、圆弧和螺纹等)；(4)升级和维护困难。本发明不仅解决上述遇到的困难和问题，并且它拥有更广泛的应用场景，易于扩展和易于维护的特性。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于数控系统的刀路偏置路径方法，操作简单，便于维护，能够使得让补偿更加方便，同时，易于扩展和适应多种类型路径。

为了实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

一种基于数控系统的刀路偏置路径方法，其具体步骤包括：S1.根据原始线路径信息，进行前处理；

所述前处理的情况包括：

(1)对于非直线和圆弧线，分割成若干个极小线段组；

(2)对于不可切割的路径，消除不可切割的路径，并进行修整形成直线；S2.提取前处理后的路径的偏置信息；

所述的偏置信息包括偏置向量、线段走向和线段与线段偏置侧拐点角度；

S3.根据所述偏置信息作出线段独立偏置后的路径；

S4.对线段独立偏置后的路径进行修补路径；

S5.对于修补后的路径进行范围干涉检查。

优选地，所述步骤S2中的提取偏置向量的具体步骤为：

(1)当路径为直线段的偏置向量时，设直线段起点坐标和终点坐标分别为A＝(x1,y1,z1)和B＝(x2,y2,z2)，那么起点到终点的向量为：

U＝B-A＝(x2-x1,y2-y1,z2-z1)，

设垂直于平面向上的法向量W，则左侧偏置向量为：

V左＝W×U，

右侧偏置向量为：V右＝U×W；

对V向量单位化，则向量本身除以向量长度为：

V单位＝V左/L，其中L为V左的长度，

或

V单位＝V右/L其中L为V右的长度；

设偏置距离为D，则偏置向量为

V＝V单位*D，

由上述可得，根据偏置向量V得到偏置线段的起点和终点坐标，其分别为A偏＝A+V，B偏＝B+V；

(2)当路径为圆弧的偏置向量时，对圆弧的半径进行缩放。