[发明专利]一种偏光片角部凸圆弧近似加工的方法

权利要求书

1.一种偏光片角部凸圆弧近似加工的方法，其特征在于：刀盘的移动方向与工件的移动方向垂直，工件能够绕其中心旋转；矩形的偏光片作为工件，在偏光片角部用多段加工完成的直线近似圆弧，直线是采用等分圆弧的切线，即：对偏光片角部需要加工的圆弧段进行等角度划分为多段圆弧，用每段圆弧划分点处的切线拟合成近似圆弧；每次加工一段圆弧的切线，下次加工相邻圆弧的切线，直至完成全部等分次数切线的加工后形成一个近似圆弧；具体包括如下步骤：

第一步、确定角部加工圆弧的参数，包括：需要加工的角部整体范围、加工圆弧的拟等分次数、各圆弧半径、各圆弧角度；

如果角部由多段圆弧和直线组成，则确定每段圆弧的拟等分次数、各圆弧半径、各圆弧角度；

如果角部由一段圆弧组成，则确定该段圆弧的拟等分次数、圆弧半径、圆弧角度；

如果角部为一条直线时，则确定工件角部加工范围即可；

第二步、计算加工与工件侧边直接连接的第一段圆弧时工件需旋转的角度、实际切削量、刀盘移动的位置、工件被切削时切削距离的计算；

第三步、加工圆弧时按圆弧拟等分次数分多次加工，首先加工与工件侧边直接连接的第一段圆弧，即加工第一等分角的切线；加工完成后，刀盘和工件各自回位，重返第二步计算，再次加工第二等分角切线；加工完成后，刀盘和工件再次各自回位，依次往返计算、加工，直至完成等分次数，完成第一段圆弧加工；

如果整个角部只有一段圆弧时，角部凸圆弧的加工即宣告完成，无需继续加工；

如果角部为一条直线时，仅需进行一次加工即可完成；

第四步、当整个角部由多段圆弧和直线组成时，此步开始加工与第一段圆弧连接的直线或第二段圆弧；由于第三步已经加工完成的角度和已经加工的角部范围，返回第二步，追加本次应有的角度后，再次计算各参数值，重复第二步和第三步的计算和加工过程，直至本段直线或圆弧加工完成；

第五步、重复上述的第二、三、四步直至整个角部曲线加工完成。

2.根据权利要求1所述的一种偏光片角部凸圆弧近似加工的方法，其特征在于：步骤二中，工件的旋转角度计算：当为圆弧时，根据圆弧角度和等分次数及本次加工是第几次的数值计算出旋转角度；当为直线倒角时，根据输入的角部参数，利用反三角函数计算出旋转角度；

实际切削量的计算：根据旋转角度和圆弧半径计算出切削量的值；第一段切削量表示第一段圆弧对应的切削量，第二段切削量表示第二段圆弧对应的切削量；以此类推；

刀盘移动位置的计算：实际是计算工件旋转中心与待加工等分段圆弧处切线之间的距离；根据工件的长短边尺寸、旋转角度、圆弧半径及切线的几何关系计算该距离；

工件被切削时切削距离的计算：在刀盘移动到位后，根据几何关系计算出工件向刀盘移动至切削点的距离和工件继续移动刀盘开始切削后从切削点到切削完成时之间的切削距离，从而有效压缩工件移动的空行程。

3.根据权利要求2所述的一种偏光片角部凸圆弧近似加工的方法，其特征在于：刀盘移动位置的计算如下：角部由一段近似凸圆弧KGS构成，其中圆弧半径为R、圆弧角度为θ、拟等分次数为N；

矩形工件的中心点为O；设：圆弧KGS加工前，工件长边与刀盘移动方向垂直，工件上靠近刀盘的长边两端点记为B’和A’，远离刀盘的长边两端点记为D’和C’；圆弧端点K为该圆弧与工件短边的切点，圆弧端点S为该圆弧与工件长边的切点，圆弧点G为加工第一等分角切线对应的切点，则圆弧KGS对应的圆心为L点；此时工件逆时针旋转后的旋转角度为α，则工件的B’点旋转至B点、A’旋转至A点，C’点旋转至C点，D’点旋转至D点；

OE和OJ分别为矩形工件的中心延长线，EJ为弧KGS过G点的切线，OH为过O点垂直于EJ的垂线、且与A’B’交于T点，工艺上EJ与A’B’平行则垂直于刀盘移动方向，LKBS为半径R的正方形；

刀盘的移动位置OH的计算如下：

工件长边B’A’=x，工件短边A’D’=y，圆弧半径=R，旋转角度=α

则：OH=OJ*cosα :△OHJ

=(OP+PJ)*cosα

=(y/2+PQtanα)*cosα :△PQJ

=(y/2+(PB–BQ)tanα)*cosα

=(y/2+(x/2–BQ)tanα)*cosα

=(y/2+(x/2–(BS–QS))tanα)*cosα : LKBS

=(y/2+(x/2–(R–R*tan(α/2)))tanα)*cosα :△LSQ

即：刀盘移动位置至EJ所在直线即可；

工件被切削时切削距离的计算如下：

矩形工件短边的延长线段B’V与EJ的左向延长相交于V点；

过B点向A’B’作垂线交于N点，与VJ相交于U点；

连接OB’，OB和BB’；

F为BC与VJ的交点，G为切点，U为VJ与BN的交点；

B’N的计算：

B’N=B’B*cos∠BB’N :等腰△OBB’

=2*OB*sin(α/2)*cos∠BB’N

=2*(*sin(α/2))*cos(∠BB’O-∠NB’O)

=2*(*sin(α/2))*cos((180–α)/2–arctan(y/x))

VF=B’N–FU

=B’N-BF*sinα=B’N–(R–R*tan((90–α)/2))*sinα

VQ=B’N+UQ

=B’N+BQ*cosα=B’N+(R–R*tan(α/2))*cosα

FQ= VQ–VF

即：工件向刀盘移动至切削点的距离为VF；工件继续移动刀盘开始切削后从切削点到切削完成时之间的切削距离为FQ。