CN112720762B - 一种改善木工挑角效果的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善木工挑角效果的加工方法。该方法包括以下步骤：1)使用刀具进行挑角加工，其加工过程包括XYZ同动单节和单向切削单节；2)当挑角效果产生外扩或者内缩时，设置刀具角度补正量α；3)根据单节Z轴变化量，判断挑角下刀或挑角出刀情况，并结合刀具角度补正量α修改XYZ同动单节的起点XY坐标或者终点XY坐标，其公式为：修改后起(终)点XY坐标＝XYZ同动单节起(终)点XY坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。本发明中的改善木工挑角效果的加工方法根据刀具实际角度，对加工档案进行修正，从而改善外扩或者内缩的问题，降低了产品的次品率，避免频繁更换刀具，节约了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种改善木工挑角效果的加工方法
技术领域
本发明涉及木工加工中心领域，特别涉及一种改善木工挑角效果的加工方法。
背景技术
木工加工中心是一种广泛应用于模压门板加工的数控加工设备，而其中的木工挑角是也一种十分常见的加工工艺。在挑角加工中，一般使用刀具加工出一个较大的方框外形(Z＝0平面)，接斜面内缩，再接一个较小的方框内框。
如果刀具角度与加工路径角度一致(120°)，则挑角效果会是正常的。而在实际加工中，由于刀具磨损或者刀具精度的问题往往会出现刀具角度并不是准确为120°的情况，往往会造成切削范围外扩或者内缩的情况，比如，当刀具角度小于120°时，挑角效果则会出现外扩；而当刀具角度小于120°时，挑角效果则会出现内缩。目前，这种情况的处理方法往往只能是更换新的刀具，不仅容易出现次品，降低了加工的质量和效率，还会浪费更多资源，提高了生产的成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种改善木工挑角效果的加工方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种改善木工挑角效果的加工方法，包括以下步骤
1)使用刀具进行挑角加工，其加工过程包括XYZ同动单节和单向切削单节；
2)当挑角效果产生外扩或者内缩时，设置刀具角度补正量α；
3)根据单节Z轴变化量，判断挑角下刀或挑角出刀情况，并结合刀具角度补正量α修改XYZ同动单节的起点XY坐标或者终点XY坐标，其公式为：
修改后起(终)点XY坐标＝XYZ同动单节起(终)点XY坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
本发明中的改善木工挑角效果的加工方法根据刀具实际角度，对加工档案进行修正，从而改善外扩或者内缩的问题，降低了产品的次品率，避免了频繁更换刀具，节约了生产成本，提高了生产效率。
在一些实施方式中，刀具为120°V型刀，其中，|△Y|(或|△X|)＝|(tan(60°+α)-tan60°)·Z|。由此，设置了刀具的类型，并且由此决定了|△Y|(或|△X|)的计算公式。
在一些实施方式中，当挑角效果产生外扩时，α为负值。由此，设置了当挑角效果产生外扩时α的正负情况、
在一些实施方式中，当挑角效果产生外扩，并且单节Z轴的变化量为负时，挑角下刀，则有修改后起点XY坐标＝XYZ同动单节起点XY坐标+单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。由此，设置了在挑角效果产生外扩的情况下，单节Z轴的变化量为负时的情况。
在一些实施方式中，当挑角效果产生外扩，并且单节Z轴的变化量为正时，挑角出刀，则有修改后终点XY坐标＝XYZ同动单节终点XY坐标-单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。由此，设置了在挑角效果产生外扩的情况下，单节Z轴的变化量为正时的情况。
在一些实施方式中，当挑角效果产生内缩时，α为正值。由此，设置了当挑角效果产生内缩时α的正负情况、
在一些实施方式中，当挑角效果产生内缩，并且单节Z轴的变化量为负时，挑角下刀，则有修改后起点XY坐标＝XYZ同动单节起点XY坐标-单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。由此，设置了在挑角效果产生内缩的情况下，单节Z轴的变化量为负时的情况。
在一些实施方式中，当挑角效果产生内缩，并且单节Z轴的变化量为正时，挑角出刀，则有修改后终点XY坐标＝XYZ同动单节终点XY坐标+单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。由此，设置了在挑角效果产生内缩的情况下，单节Z轴的变化量为正时的情况。
附图说明
图1为现有技术中木工挑角加工的俯视示意图；
图2为图1所示现有技术中木工挑角加工的侧视示意图；
图3为本发明一实施方式的改善木工挑角效果的加工的挑角效果产生外扩的侧视示意图；
图4为图3所示改善木工挑角效果的加工的挑角效果产生内缩的侧视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了现有技术中的木工挑角加工的俯视示意结构，图2显示了图1中的现有技术中的木工挑角加工的侧视示意结构。如图1-2所示，该木工挑角加工时，则会对目标的各边分别进行一次切削，其中，每次切削的过程主要包括下刀、切削和出刀三个阶段。
如图1所示，标记为序号1、2和3的三个流程即为一次完整的切削工作，其中，序号1为下刀阶段，该阶段为XYZ同动下刀；序号2为切削阶段，该阶段为X向切削；而序号3为出刀阶段，该阶段为XYZ同动出刀。同理，标记为序号4、5和6的流程、序号7、8和9的流程以及序号10、11和12的流程分别为对目标其它各边进行的切削流程。
由于各下刀和出刀阶段均为XYZ同动，可以统称为XYZ同动单节，而各切削阶段则可以统称为切削单节。
如图2所示，该木工挑角加工时，所使用的刀具优选为120°V型刀，则在下刀和出刀时角度与Z轴夹角为刀具的一半，即60°。
图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的改善木工挑角效果的加工的挑角效果产生外扩的侧视示意结构，图4显示了图3中的改善木工挑角效果的加工的挑角效果产生内缩的侧视示意结构。如图3-4所示，该方法具体为当挑角效果产生外扩或内缩时，则加工完成后斜面与底面夹角会会出现误差，根据该误差在其XYZ同动单节，即下刀和出刀单节上设置一个刀具角度补正量α，并且根据刀具角度补正量修改XYZ同动单节的起点XY坐标(下刀时)或者终点XY坐标(出刀时)。其中，计算公式如下：
修改后起(终)点XY坐标＝XYZ同动单节起(终)点XY坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)；
其中，sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)即使用刀具角度补正量α和单节Z轴变化量通过sign函数取正负号，而在刀具为120°V型刀时，|△Y|(或|△X|)＝|(tan(60°+α)-tan60°)·Z|；其中，以修正后的起(终)点Y(X)坐标修正量为△Y(△X)。
具体来说，上述计算公式根据计算项目的不同可以分为以下几种情况：
修改后起点X坐标＝XYZ同动单节起点X坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节X坐标单位向量·|△X|；
修改后起点Y坐标＝XYZ同动单节起点Y坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节Y坐标单位向量·|△Y|；
修改后终点X坐标＝XYZ同动单节终点X坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节X坐标单位向量·|△X|；
修改后终点Y坐标＝XYZ同动单节终点Y坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节Y坐标单位向量·|△Y|。
在附图3-4中，以修正后的起(终)点Y坐标修正量△Y为例，示意性地显示了挑角加工的原始路径与经过补正量修正后的路径，其中，实线为原始路径，虚线为修正后的路径，虚实交替的线则用于显示坐标轴以及坐标平面的方位。
如附图3所示，该图显示为当挑角效果产生外扩时的情况。此时位于XYZ同动单节的修正后路径与原始路径的夹角即为刀具角度补正量α，并且此时α为负值。其中，在下刀时，修正后路径与原始路径的起点坐标不同，在出刀时，修正后路径与原始路径的终点坐标不同。
具体来说，在单节Z轴的变化量为负，可判断其为下刀时，则修正后路径的起点XY坐标的计算公式具体为：
修改后起点XY坐标＝XYZ同动单节起点XY坐标+单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
具体来说，该公式可以分为以下两种情况：
修改后起点X坐标＝XYZ同动单节起点X坐标+单节X坐标单位向量·|△X|；
修改后起点Y坐标＝XYZ同动单节起点Y坐标+单节Y坐标单位向量·|△Y|。
而如果单节Z轴的变化量为正，可判断其为出刀时，则修正后路径的终点XY坐标的计算公式具体为：
修改后终点XY坐标＝XYZ同动单节终点XY坐标-单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
具体来说，该公式可以分为以下两种情况：
修改后终点X坐标＝XYZ同动单节终点X坐标-单节X坐标单位向量·|△X|；
修改后终点Y坐标＝XYZ同动单节终点Y坐标-单节Y坐标单位向量·|△Y|。
如附图4所示，该图显示为当挑角效果产生内缩时的情况。此时位于XYZ同动单节的修正后路径与原始路径的夹角即为刀具角度补正量α，并且此时α为正值。其中，在下刀时，修正后路径与原始路径的起点坐标不同，在出刀时，修正后路径与原始路径的终点坐标不同。
具体来说，在单节Z轴的变化量为负，可判断其为下刀时，则修正后路径的起点XY坐标的计算公式具体为：
修改后起点XY坐标＝XYZ同动单节起点XY坐标-单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
具体来说，该公式可以分为以下两种情况：
修改后起点X坐标＝XYZ同动单节起点X坐标-单节X坐标单位向量·|△X|；
修改后起点Y坐标＝XYZ同动单节起点Y坐标-单节Y坐标单位向量·|△Y|。
而如果单节Z轴的变化量为正，可判断其为出刀时，则修正后路径的终点XY坐标的计算公式具体为：
修改后终点XY坐标＝XYZ同动单节终点XY坐标+单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
具体来说，该公式可以分为以下两种情况：
修改后终点X坐标＝XYZ同动单节终点X坐标+单节X坐标单位向量·|△X|；
修改后终点Y坐标＝XYZ同动单节终点Y坐标+单节Y坐标单位向量·|△Y|。
本发明中的改善木工挑角效果的加工方法根据刀具实际角度，对加工档案进行修正，从而改善外扩或者内缩的问题，降低了产品的次品率，避免了频繁更换刀具，节约了生产成本，提高了生产效率。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种改善木工挑角效果的加工方法，其特征在于：包括以下步骤
1)使用刀具进行挑角加工，其加工过程包括XYZ同动单节和单向切削单节；
2)当挑角效果产生外扩或者内缩时，设置刀具角度补正量α；
3)根据单节Z轴变化量，判断挑角下刀或挑角出刀情况，并结合刀具角度补正量α修改XYZ同动单节的起点XY坐标或者终点XY坐标，其公式为
修改后起(终)点XY坐标＝XYZ同动单节起(终)点XY坐标+sign(刀具角度补正量α·单节Z轴变化量)·单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)；
其中，下刀和出刀阶段为XYZ同动单节，切削阶段为切削单节，修正后的起(终)点Y(X)坐标修正量为△Y(△X)；刀具为120°V型刀，其中，|△Y|(或|△X|)＝|(tan(60°+α)-tan60°)·Z|。
2.根据权利要求1所述的一种改善木工挑角效果的加工方法，其特征在于：当挑角效果产生外扩时，α为负值。
3.根据权利要求2所述的一种改善木工挑角效果的加工方法，其特征在于：当挑角效果产生外扩，并且单节Z轴的变化量为负时，挑角下刀，则
修改后起点XY坐标＝XYZ同动单节起点XY坐标+单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
4.根据权利要求2所述的一种改善木工挑角效果的加工方法，其特征在于：当挑角效果产生外扩，并且单节Z轴的变化量为正时，挑角出刀，则
修改后终点XY坐标＝XYZ同动单节终点XY坐标-单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
5.根据权利要求1所述的一种改善木工挑角效果的加工方法，其特征在于：当挑角效果产生内缩时，α为正值。
6.根据权利要求5所述的一种改善木工挑角效果的加工方法，其特征在于：当挑角效果产生内缩，并且单节Z轴的变化量为负时，挑角下刀，则
修改后起点XY坐标＝XYZ同动单节起点XY坐标-单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
7.根据权利要求5所述的一种改善木工挑角效果的加工方法，其特征在于：当挑角效果产生内缩，并且单节Z轴的变化量为正时，挑角出刀，则
修改后终点XY坐标＝XYZ同动单节终点XY坐标+单节XY坐标单位向量·|△Y|(或|△X|)。
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