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专利号: 2017111390531
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种圆盘锯切割石材的圆弧和椭圆轮廓的方法,其特征在于,生成G代码供现有桥式数控机床直接进行石材的圆弧和椭圆轮廓的加工,包括:步骤1、从DXF文件中获取圆弧、椭圆图元信息;

步骤2、建立圆弧、椭圆的参数方程;

步骤3、直线拟合圆弧、椭圆,计算得到圆弧和椭圆上的点坐标;

步骤4、计算C轴切向随动角度;

步骤5、将步骤3中所得点坐标和步骤4中所得C轴的切向随动角度用相应的代码重构,再加上进刀退刀数据和其他辅助代码,生成完整的数控程序G代码并加载;

步骤6、计算拟合误差,根据目标误差值调整Δθ取值。

2.根据权利要求1所述的一种圆盘锯切割石材的圆弧和椭圆轮廓的方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1、从DXF文件中获取圆弧、椭圆图元信息从DXF文件中获取圆弧的圆心坐标O′(xC,yC)、半径R、起点角度θS、终点角度θE,对于整圆θS=0°、θE=360°;

椭圆的中心点坐标O′(xC,yC)、相对于中心点的长轴端点坐标L(xL,yL)、短轴与长轴的比例M、起点角度θS、终点角度θE,对于闭合椭圆θS=0°、θE=360°;

步骤2、建立圆弧、椭圆的参数方程

根据步骤1中所得圆弧数据建立圆弧的参数方程

根据步骤1中所得椭圆数据,计算出椭圆长半轴 和椭圆长轴倾斜角再由短轴与长轴的比例 计算出椭圆短半轴RS=M·RL,建立椭圆参数方程

步骤3、直线拟合圆弧、椭圆,计算得到圆弧和椭圆上的点坐标根据步骤2中圆弧和椭圆的参数方程,采用直线拟合法,θi从θS开始到θE每隔Δθ取值,即θi=θS+i·Δθ,i=0,1,2,...,i为取值次数,计算得圆弧和椭圆上的点坐标(x(θi),y(θi)),用一系列小线段连接所有点;

步骤4、计算C轴切向随动角度

使用圆盘锯加工曲线,需使圆盘锯的轴向与曲线上每一点的切线方向保持垂直,这就需要C轴旋转一定的角度,称之为C轴切向随动,用小线段拟合曲线之后,圆盘锯的轴向要与每一段小线段保持垂直,根据步骤3中的点坐标计算出加工每一段小线段时C轴切向随动角度Ci,计算公式为:步骤5、生成数控程序G代码

根据FANUC系统的G代码格式并使用C#语言编程,将步骤3中所得点坐标(x(θi),y(θi))和步骤4中所得C轴的切向随动角度Ci用相应的代码重构,再加上进刀退刀数据和其他辅助代码,生成完整的数控程序G代码并加载;

步骤6、计算拟合误差,根据目标误差值调整Δθ取值直线拟合圆弧和椭圆的拟合误差为弓高误差,由于椭圆在长轴端点处的曲率最大,可知在此处的弓高误差最大,故用此处的弓高误差作为椭圆拟合误差,圆弧拟合误差计算公式为:椭圆拟合误差计算公式为:

由误差计算公式(4)和(5)知,圆弧半径R和椭圆方程一定时,Δθ取值越小则拟合误差e越小,根据目标误差的值调整Δθ取值。