CN110883946B - 一种石材台面板椭圆孔的切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石材台面板椭圆孔的切割方法，包括五轴联动锯片切割机，所述五轴联动的锯片切割机的锯片能够沿X轴、Y轴、Z轴方向运动，并且所述五轴联动锯片切割机能够沿A轴和C轴旋转；所述A轴为水平方向的旋转轴，所述C轴为竖直方向的旋转轴；通过计算椭圆上每一点的A轴角度和C轴角度，然后转成加工代码后对椭圆进行加工，本发明所提供的切割方法解决了人工切割低效、水刀切割高耗能高成本的问题，以及解决了普通锯片切割机切割的非直边的问题，并且本发明所提供的椭圆切割方法能够一次成型，并且安全高效、节能，能保证百分百的成品率。

Description

一种石材台面板椭圆孔的切割方法
技术领域
本发明涉及切割领域，尤其涉及一种石材台面板椭圆孔的切割方法。
背景技术
目前石材企业在加工台面板的椭圆孔普通的切割效果如图1所示，切割出的图形并不与原始曲线重叠；想要切割出符合要求的椭圆孔目前基本上有两种方法：1、人工操作，利用角磨机一点一点的割出椭圆孔；这种利用人工操作的加工方法切割精度和速度都难以保证，并且随着人工成本逐步增长，厂家所要付出的费用也随之增加，并且由于自动化程度太低，高强度的手工作业过程中人为因素可能会影响产品的质量；2、水刀加工；水刀加工中消耗水、电、沙，耗材成本和维护成本都太高，并且需要其他机器配合加工，增加了搬运成本和占用更大的厂房面积。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种石材台面板椭圆孔的切割方法，通过计算出椭圆上的每一点的A轴角度和C轴角度，再对椭圆进行切割，不仅提高了加工效率，减少了劳动力，符合自动化加工的要求，并且还能使得切割出来的椭圆符合要求，具体内容如下：
一种石材台面板椭圆孔的切割方法，包括五轴联动锯片切割机，所述五轴联动的锯片切割机的锯片能够沿X轴、Y轴、Z轴方向运动，并且所述五轴联动锯片切割机能够沿A轴和C轴旋转；所述A轴为水平方向的旋转轴，所述C轴为竖直方向的旋转轴；具体的切割方法包括如下步骤：
步骤1：将椭圆分成n个子点，遍历每一个子点，得到每一个子点的坐标x0＝a·cos(θ),y0＝b·sin(θ)；其中，θ∈[-π,π]
步骤2：通过步骤1中的每一个子点的坐标得到该子点的切线方程
Figure BDA0002338985680000011
于是得该子点的C轴的角度
Figure BDA0002338985680000012
步骤3：假设椭圆切割的弦方程是：y＝lk·x+lb，椭圆方程是：
Figure BDA0002338985680000013
得出直线与椭圆的两个交点：
Figure BDA0002338985680000021
Figure BDA0002338985680000022
Figure BDA0002338985680000023
Figure BDA0002338985680000024
其中
Figure BDA0002338985680000025
d是切割深度；
步骤4：计算出步骤3中两个交点的距离，得到椭圆的弦长：
Figure BDA0002338985680000026
步骤5：对比不同的A轴角度，所述锯片的切割的长度
Figure BDA0002338985680000027
其中R是所述锯片的半径，通过对比len和cl，不断迭代，使得cl不断逼近len，直到满足要求，从而得到相应的A轴角度。
步骤6：根据上述每一个子点的A轴角度和C轴角度对椭圆进行切割。
优选的，其特征在于：n>1000。
优选的，所述步骤6中具体的为：首先将n个子点的A轴和C轴汇总成一个表格，转成加工代码，然后对石材台面板上的椭圆进行切割。
本发明的有益效果如下：
本发明所提供的一种石材台面板椭圆孔切割方法，所述五轴联动锯片不仅能沿X轴、Y轴、Z轴方向运动，还能沿A轴和C轴旋转；通过计算椭圆上每一点的A轴角度和C轴角度，然后转成加工代码后对椭圆进行加工，本发明所提供的切割方法解决了人工切割低效、水刀切割高耗能高成本的问题，以及解决了普通锯片切割机切割的非直边的问题，并且本发明所提供的椭圆切割方法能够一次成型，并且安全高效、节能，能保证百分百的成品率。
附图说明
图1为现有技术中锯片切割机切割椭圆的示意图；
图2为本发明中锯片切割机的A轴和C轴的定义的示意图；
图3为本发明一种石材台面板椭圆孔的切割方法的切割原理图；
图4为本发明一种石材台面板椭圆孔的上A轴角度和C轴角度的示意图。
图中各附图标记所指代的技术特征如下：
1、锯片；2、石材。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明公开了一种石材台面板椭圆孔的切割方法，包括五轴联动锯片切割机，所述五轴联动的锯片切割机的锯片1能够沿X轴、Y轴、Z轴方向运动，并且所述五轴联动锯片切割机同时能够沿A轴和C轴旋转；如图2所示，所述A轴为水平方向的旋转轴，所述A轴使所述锯片1向椭圆的圆形方向倾斜，用于保证切出的椭圆是直边的；所述C轴为竖直方向的旋转轴；所述锯片1的C轴用于保证锯片始终与切割方向相切；由于椭圆上的每一点上的曲率都不同，所以每一点上的A轴和C轴的坐标值都不同；具体的切割方法包括如下步骤：
步骤1：将椭圆分成n个子点，遍历每一个子点，得到每一个子点的坐标x0＝a·cos(θ),y0＝b·sin(θ)；其中，θ∈[-π,π]
步骤2：通过步骤1中的每一个子点的坐标得到该子点的切线方程
Figure BDA0002338985680000031
于是得该子点的C轴的角度
Figure BDA0002338985680000032
步骤3：假设椭圆切割的弦方程是：y＝lk·x+lb，椭圆方程是：
Figure BDA0002338985680000033
得出直线与椭圆的两个交点：
Figure BDA0002338985680000034
Figure BDA0002338985680000035
Figure BDA0002338985680000041
Figure BDA0002338985680000042
其中
Figure BDA0002338985680000043
d是切割深度；
步骤4：计算出步骤3中两个交点的距离，得到椭圆的弦长：
Figure BDA0002338985680000044
步骤5：对比不同的A轴角度，所述锯片的切割的长度
Figure BDA0002338985680000045
其中R是所述锯片的半径，通过对比len和cl，不断迭代，使得cl不断逼近len，直到满足要求，从而得到相应的A轴角度。
步骤6：根据上述每一个子点的A轴角度和C轴角度利用所述五轴联动锯片切割机对椭圆进行切割。
本发明所提供的石材台面板椭圆孔切割原理如图2所示，在图3中示出了几个子点的A轴和C轴的角度值，如图所示，在第1点，根据上述步骤计算出的A角度是9°，C角度是0°；2位置的A角度是15°，C角度是-45°；2位置的A角度是46°，C角度是-90°。为了提高切割的精度，在本实施例中取n＞1000。具体的，在所述步骤6中，具体的步骤为：首先将n个子点的A轴和C轴汇总成一个表格，转成加工代码，然后对石材台面板上的椭圆进行切割，最终实现椭圆内孔的直边效果。在本切割方法中，利用所述五轴联动锯片切割机的五轴联动，实现锯片的不同角度的连续切割。
以上对本发明所提供的一种石材台面板椭圆孔的切割方法的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种石材台面板椭圆孔的切割方法，其特征在于：包括五轴联动锯片切割机，所述五轴联动锯片切割机的锯片能够沿X轴、Y轴、Z轴方向运动，并且所述五轴联动锯片切割机能够沿A轴和C轴旋转；所述A轴为水平方向的旋转轴，所述A轴使所述锯片（1）向椭圆的圆形方向倾斜，所述C轴为竖直方向的旋转轴，所述C轴用于使锯片始终与切割方向相切；具体的切割方法包括如下步骤：
步骤1：将椭圆分成n个子点，遍历每一个子点，得到每一个子点的坐标x0＝a·cos(θ)，y0＝b·sin(θ)；其中，θ∈[-π，π]
步骤2：通过步骤1中的每一个子点的坐标得到该子点的切线方程
Figure FDA0003068590170000011
于是得该子点的C轴的角度
Figure FDA0003068590170000012
步骤3：假设椭圆切割的弦方程是：y＝lk·x+lb，椭圆方程是：
Figure FDA0003068590170000013
得出直线与椭圆的两个交点：
Figure FDA0003068590170000014
Figure FDA0003068590170000015
Figure FDA0003068590170000016
Figure FDA0003068590170000017
其中
Figure FDA0003068590170000018
d是切割深度；
步骤4：计算出步骤3中两个交点的距离，得到椭圆的弦长：
Figure FDA0003068590170000019
步骤5：对比不同的A轴角度，所述锯片的切割的长度
Figure FDA00030685901700000110
其中R是所述锯片的半径，通过对比len和cl，不断迭代，使得cl不断逼近len，直到满足要求，从而得到相应的A轴角度；
步骤6：根据上述每一个子点的A轴角度和C轴角度对椭圆进行切割。
2.如权利要求1所述的石材台面板椭圆孔的切割方法，其特征在于：n＞1000。
3.如权利要求1所述的石材台面板椭圆孔的切割方法，其特征在于：所述步骤6中具体的为：首先将n个子点的A轴和C轴汇总成一个表格，转成加工代码，然后对石材台面板上的椭圆进行切割。
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