[发明专利]一种基于瑕疵类型的瑕疵刀位点识别方法

说明书

一种基于瑕疵类型的瑕疵刀位点识别方法，先提取刀位点信息，然后构建瑕疵刀位点筛选方法，瑕疵刀位点包括密集瑕疵点、异常进给突起瑕疵点、重复加工瑕疵点及相邻轨迹不一致瑕疵点，对不同类型瑕疵刀位点构建相应的筛选方法；针对微小线段组成的复杂曲线，使用MAD方法对线段长度倒数进行密集瑕疵点筛选，通过NURBS拟合进一步锁定异常值；对异常进给突起瑕疵点使用MAD方法对进给方向进行异常判断，判断是否为小范围突起锁定异常值；针对重复加工瑕疵点对比相邻轨迹各方向进给差，锁定重复加工曲线；针对相邻轨迹不一致点使用相邻线段长度差锁定相邻轨迹不一致范围；本发明针对瑕疵类型对刀位点进行特定筛选，实现加工前对瑕疵刀位点的筛选判断。

技术领域

本发明属于数控机床技术领域，具体涉及一种基于瑕疵类型的瑕疵刀位点识别方法。

背景技术

离散的连续小直线段是工程中常用的刀具路径形式，由于CAD曲线建模的误差和CAM算法的精度等原因，刀位点中存在瑕疵，瑕疵的存在会造成插补指令的波动，影响加工精度和加工效率。

数控系统中刀具路径的平滑优化可以在一定程度上消除瑕疵点对插补指令的负面影响，但是这些平滑算法并非为瑕疵点专门设计，常常仅能处理部分瑕疵点，无法完全克服瑕疵点对插补指令的不利影响。

迄今为止，针对瑕疵点的处理仅有少量的研究报道。有人将瑕疵点坐标分成小线段长短不均、逆行和产生突起的尖点等三类，并针对每一种瑕疵点进行识别和纠正(吴继春.曲面数控加工编程轨迹的NURBS拟合及插补算法研究[D].华中科技大学,2012.)。有人主要针对“Z”型点、尖点等问题对曲线进行了预处理和修正(夏嘉文.基于轨迹特征和加工模式的轨迹优化算法研究[D].哈尔滨工业大学,2018.)。有人对突变点以及自相交点进行了消除，对刀具轨迹进行了平滑处理(陈龙.自由曲面加工轨迹规划方法及解释器关键技术的研究与应用[D].中国科学技术大学,2013)。现有筛选方法大多针对曲线常见几何特征，例如线段长度、转角、弓高等，这种筛选方法单纯依赖于几何特征和单个刀位点的特征突变，仅能完成单点瑕疵筛选，对多点瑕疵以及相邻轨迹间瑕疵的筛选效果不理想，难以完成这类瑕疵的筛选。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种基于瑕疵类型的瑕疵刀位点识别方法，根据不同类型瑕疵刀位点的特征，完成对瑕疵刀位点的筛选。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于瑕疵类型的瑕疵刀位点识别方法，包括以下步骤：

1)提取刀位点信息：对刀位数据点进行分析，从G代码中提取出刀位数据点，只保留刀位信息，剔除G代码中其他信息，其他信息包括尺寸字、准备功能字、辅助功能字、主轴转速功能字和刀具功能字等；

2)构建瑕疵刀位点筛选方法，瑕疵刀位点包括密集瑕疵点、异常进给突起瑕疵点、重复加工瑕疵点以及相邻轨迹不一致瑕疵点，对不同类型瑕疵刀位点构建相应的筛选方法：

2.1)密集瑕疵点筛选方法：针对微小线段组成的复杂曲线，构建一种新参数C＝1/L，这种参数适用于由离散小线段组成的自由曲面，即多数线段长度L1mm，线段长度越小，其倒数越大，即线段长度的放大比例越大；使用MAD绝对中位差法筛选参数异常值，定为待定密集瑕疵点；使用NURBS拟合确定筛选结果，将原刀位点分别与原刀位点拟合结果N1和删除待定密集瑕疵点后拟合结果N2得到的拟合误差进行对比分析判断，当两次拟合误差结果差异较小时，则删除待定密集瑕疵点对原刀位点无影响；