一种用于五轴数控加工的刀具轨迹防过切的方法

摘要

本发明公开了一种用于五轴数控加工的刀具轨迹防过切的方法，包括以下步骤：(1)将刀具沿刀轴方向向曲面投影，并得出新刀位点、新刀触点；(2)检测所述新刀触点在所述刀具上的位置；(3)调整所述刀轴方向，转而执行所述步骤(1)；(4)输出所述刀轴方向T作为所述刀具的刀轴方向，使该刀具的轨迹防过切。本发明通过对关键的过切种类判定方式、刀具刀轴的调整方式等进行改进，能够有效根据预先判定的过切的具体位置，采用相应的调整手段防止五轴数控加工的刀具轨迹发生过切。

主权项

一种用于五轴数控加工的刀具轨迹防过切的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将刀具沿刀轴方向向曲面投影，并得出新刀位点、新刀触点：以刀具底面的中心点作为参考点，记该参考点对应的空间坐标点为原刀位点；记所述刀具与所述曲面的初始接触的目标点为原刀触点；接着，通过使所述刀具沿刀轴方向移动投影距离将该刀具沿刀轴方向向曲面投影；当该刀具在投影过程中与所述曲面相切时，记该刀具与所述曲面相切的切点为新刀触点，并记此时的所述参考点对应的空间坐标点为新刀位点；所述曲面为待加工工件的表面；(2)检测所述新刀触点在所述刀具上的位置：(2‑1)根据刀具的前进方向、刀具的刀轴方向，计算分区向量X：记沿所述刀具的刀轴方向的单位向量为T，所述刀具的前进方向的单位向量为F；定义单位向量Y，Y的方向与T×F的方向相同；接着，定义分区向量X，X＝Y×T；(2‑2)计算位置检测向量V：定义位置检测向量V，记由所述步骤(1)中的新刀位点指向所述步骤(1)中的新刀触点形成的向量为V_cc，则V满足：$V=\frac{V_{cc}-(T·V_{cc})T}{|V_{cc}-(T·V_{cc})T|};$(2‑3)计算位置指数P：定义位置指数P，则P满足P＝X·V；(2‑4)根据所述位置指数P判断所述新刀触点所属区域：若所述位置指数P满足P≥cos(α)，则所述新刀触点位于该刀具的前切区，执行步骤(4)；若所述位置指数P满足P＜cos(α)，则所述新刀触点位于该刀具的根切区，执行步骤(3)；其中，α满足0<α<180°；(3)调整所述刀轴方向，转而执行所述步骤(1)；(4)输出所述刀轴方向T作为所述刀具的刀轴方向，并输出所述新刀位点和所述新刀触点分别替换所述原刀位点和所述原刀触点，使该刀具的轨迹防过切。