CN113467384B

CN113467384B - 一种应用于五轴数控机床的拐角过渡方法

Info

Publication number: CN113467384B
Application number: CN202110872478.3A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Shenzhen Xhorse Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Xhorse Electronics Co Ltd
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2041-07-30
Also published as: CN113467384A

Abstract

本发明提供了一种应用于五轴数控机的拐角过渡方法及装置，属于数控机床技术领域，包括步骤：获取平动轴的过渡路径，过渡路径用于平滑连接第一直线加工段和第二直线加工段；获取第一线性关系和第二线性关系；第一线性关系是在第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；第二线性关系是在第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；根据第一线性关系和第二线性关系，确定过渡路径上对应的旋转轴的角度。本申请提供的方法，保证了五轴数控机床的平动轴和旋转轴的加工轨迹具有相当程度的加工精度、几何连续性、运动平顺性，解决了五轴数控机床的拐角过渡的问题。

Description

一种应用于五轴数控机床的拐角过渡方法

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，更具体地说，是涉及一种应用于五轴数控机床的拐角过渡方法。

背景技术

拐角过渡主要是在相邻微小直线段的连接处，通过插入过渡曲线，实现数控加工轨迹的平滑，提升数控机床运动部件经过拐角的速度，从而提高加工效率和加工质量。早些年间，不少文献中都涉及到拐角过渡相关的研究，但它们的关注点以几何分析、三轴的应用情境为主，对于五轴数控机床的拐角过渡的研究很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于五轴数控机床的拐角过渡的方法，旨在解决五轴数控机床中如何实现拐角过渡的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种应用于五轴数控机床的拐角过渡方法，包括步骤：

获取平动轴的过渡路径，所述过渡路径用于平滑连接第一直线加工段和第二直线加工段；

获取第一线性关系和第二线性关系；所述第一线性关系是在所述第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；所述第二线性关系是在所述第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；

根据所述第一线性关系和所述第二线性关系，确定所述过渡路径上对应的旋转轴的角度。

在一种可能的实现方式中，根据所述第一线性关系和所述第二线性关系，确定所述过渡路径上对应的旋转轴的角度包括：

根据所述第一线性关系确定过渡起点至过渡中点的区间路径上对应的旋转轴的角度；

根据所述第二线性关系确定过渡中点至过渡终点的区间路径上对应的旋转轴的角度。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一线性关系和所述第二线性关系，确定所述过渡路径上对应的旋转轴的角度包括：

在所述过渡路径上，旋转轴的角度变化量与平动轴在所述第一直线加工段的方向上的位移具有所述第一线性关系，旋转轴的角度变化量与平动轴在所述第二直线加工段的方向上的位移具有所述第二线性关系，根据所述角度变化量确定旋转轴的角度。

在一种可能的实现方式中，所述过渡路径的解析式表示为NURBS形式，所述解析式包括形状参数，所述形状参数用于调节所述过渡路径的形状。

在一种可能的实现方式中，所述确定平动轴的过渡路径包括：

获取第一轮廓误差，所述第一轮廓误差为所述第一直线加工段和所述第二直线加工段的交点至所述过渡路径的最短距离；

根据所述第一轮廓误差以及所述形状参数，确定最大过渡距离的第一取值；

根据所述第一取值及所述解析式，确定所述过渡路径。

在一种可能的实现方式中，所述确定平动轴的过渡路径还包括：

获取第二轮廓误差；

根据所述第二轮廓误差，确定最大过渡距离的第二取值；

从所述第一取值、所述第二取值和直线加工段的长度的一半中，取出最小值作为最终最大过渡距离；所述直线加工段包括所述第一直线加工段、所述第二直线加工段中至少一种。

根据所述最终最大过渡距离，确定所述过渡路径。

在一种可能的实现方式中，所述第二轮廓误差指所述第一直线加工段与所述第二直线加工段的交点处对应的旋转轴的角度，与所述第二轮廓误差对应的过渡路径的中点处的角度的差值。

在一种可能的实现方式中，所述拐角过渡方法还包括：

根据所述形状参数，确定所述过渡路径的最大曲率；

根据所述最大曲率，计算通过所述过渡路径上的最大速率。

第二方面，本申请提供了一种应用于五轴数控机的拐角过渡装置，包括：

第一获取单元，用于获取平动轴的过渡路径，所述过渡路径用于平滑连接第一直线加工段和第二直线加工段；

第二获取单元，获取第一线性关系和第二线性关系；所述第一线性关系是在所述第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；所述第二线性关系是在所述第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；

确定单元，根据所述第一线性关系和所述第二线性关系，确定所述过渡路径上对应的旋转轴的角度。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序；前述计算机程序使得计算机执行如本发明实施例第一方面或第二方面所描述的部分或者全部步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机程序产品，其中，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本发明实施例第一方面或第二方面中所描述的部分或者全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

本发明提供的一种应用于五轴数控机床的拐角过渡的方法及对应的装置的有益效果在于：本申请提供的平动轴的过渡路径确定方法以及旋转轴的两种线性跟随的方法，保证了五轴数控机床的平动轴和旋转轴的加工轨迹具有相当程度的加工精度、几何连续性、运动平顺性，解决了五轴数控机床的拐角过渡的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种应用于五轴数控机的拐角过渡方法的示意图；

图2为本发明实施例提供的过渡路径的示意图；

图3为本发明实施例提供的用于表示旋转轴的角度的曲线示意图；

图4为本发明提供的另一实施例的用于表示旋转轴的角度的曲线示意图；

图5为一种应用于五轴数控机的拐角过渡的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

五轴运动涉及到位置和角度两个方面的运动，也即三个平动轴组成的空间下和两个旋转轴组成的空间下的复合运动。拐角过渡是在相邻微小直线段的连接处，通过插入过渡曲线，如折线、圆弧、参数曲线等，实现数控加工轨迹的平滑，提升数控机床运动部件经过拐角的速度，从而提高加工效率和加工质量。在五轴运动的拐角过渡规划中，不仅需要考虑平动轴的过渡路径，而且还需要考虑两个旋转轴的角度变化过程。

为了便于理解，给出图2和图3。图2示出了基于位置坐标系的平动轴的过渡路径103和第一直线加工段101、第二直线加工段102，在图2中，P点为两条直线加工段的交点，即拐角顶点，Q₀点为过渡起点，Q₂点为过渡终点，Q₁此时为过渡路径上的任意点,θ为两条直线加工段的夹角的补角；图3为基于角度坐标系的旋转轴的角度曲线，该角度坐标系的横坐标为A轴，纵坐标为C轴，或者横坐标为C轴，纵坐标为A轴，S₀为Q₀在角度坐标中的对应点，S₂为Q₂在角度坐标中的对应点，S₁为Q₁在角度坐标中的对应点，R为P在角度坐标中的对应点，将图3中的第一直线加工段对应的曲线称为第一角度变化曲线，第二直线加工段对应的曲线称为第二角度变化曲线，过渡路径对应的曲线称为过渡段角度变化曲线。

在本实施例中，首先确定过渡路径，步骤为：

S101：获取平动轴的过渡路径，过渡路径用于平滑连接第一直线加工段和第二直线加工段；

过渡路径的形状为椭圆的一部分、双曲线的一部分、抛物线的一部分中的任意一种。过渡路径的两端分别和第一直线加工段和第二直线加工段相切。

过渡路径的解析式可以用NURBS(Non-Uniform RationalB-Splines，非均匀有理B样条)形式表达。具体地，可以写作如下形式：

其中P为拐角顶点，P的位置已知，Q₀、Q₂为过渡起点和过渡终点，u是曲线的参数，满足0≤u≤1，ω称作形状参数或形状因子，用于调节过渡路径的形状，满足ω>0。在实际应用中，形状因子可根据需求进行调节，当ω>1时轨迹为双曲线的一部分，ω＝1时为抛物线的一部分，0＜ω＜1时为椭圆的一部分。

由以上解析式可知，若需要完全确定过渡路径，需要确定Q₀、Q₂的位置，给定ω的值。确定Q₀、Q₂的位置，也即确定平动轴的最大过渡距离。最大过渡距离需要遵循两个条件：其一，每条直线加工轨迹上被过渡段代替的部分不能超过原长度的一半，所述被代替的部分即图2中的PQ₀、PQ₂，它们的长度d即最大过渡距离。其二，过渡段相比原始轨迹发生了形变，所产生的轮廓误差，称为第一轮廓误差，即下图2中P和过渡中点Q₁的距离δ，需要控制在一定范围内。对轮廓误差的要求也可以转化为对过渡距离的要求。

形状参数ω的几何意义为

H点为PQ₁的延长线与Q₀Q₂的交点，由此，可推导出轮廓误差与过渡距离的关系式如下：

其中，θ为第一直线加工段和第二直线加工段的夹角的补角。

由以上第一轮廓误差δ的表达式，结合C(u)的表达式，可推导出，确定过渡路径的步骤为：

获取第一轮廓误差；

根据第一轮廓误差以及形状参数，确定最大过渡距离的第一取值；

根据第一取值以及解析式，确定过渡路径。

其中，第一轮廓误差是根据实际的加工精度要求给定的，在给定第一轮廓误差和形状参数的条件下，根据δ的表达式，可以求得最大过渡距离。为了便于区别和理解，将此处求得的最大过渡距离称为第一取值d₁。求得第一取值，即确定了Q₀、Q₂的位置，再根据C(u)的表达式，即可确定以u为自变量的方程，确定过渡路径的轨迹方程。

在数控加工的插补程序中，一般要通过当前路程确定当前插补位置，即要求建立轨迹关于路程的关系式C(s)。然而，对于部分曲线类型，难以建立参数u和累计长度s的解析关系式。因此，采用辛普森积分法进行二分累计，来近似计算过渡段的总长；利用辛普森积分过程中算得的各段长度、端点条件，采用三次多项式拟合，得到分段函数u(s)，进而可得到C(s)的一个近似式。

在拐角过渡中，不仅需要规划过渡轨迹，还需要确定运动学限制条件，例如最大速率。在本实施例中，还包括：

根据形状参数，确定过渡路径的最大曲率；

根据最大曲率，计算通过过渡路径上的最大速率。

过渡路径上点的曲率对插补流程中的速度规划具有重要意义。当ω>cos(θ/2)时，过渡段的最大曲率在路程中点Q₁处取得；当0＜ω＜cos(θ/2)时，最大曲率在转接点Q₀、Q₂处取得；当ω＝cos(θ/2)时，曲率处处相等。基于参数方程C(u)计算这些特征点处曲率半径的方法如下：

中点处的曲率半径：

转接点处的曲率半径：

假设机床平动轴在拐角平面上的合加速度上限为a，则加工通过过渡路径的速率应满足：

另外，曲率在过渡段上是连续变化的。但是在转接点Q₀、Q₂处，曲率会发生突变。因此，使用过渡段，能完全实现全加工过程的速度平顺，基本实现加速度平顺。

在确定平动轴的过渡路径后，还需要确定过渡路径上对应旋转轴的角度，步骤为：

S102：获取第一线性关系和第二线性关系；第一线性关系是在第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；第二线性关系是在第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；

S103：根据第一线性关系和第二线性关系，确定过渡路径上对应的旋转轴的角度。

具体地，在第一直线加工段和第二直线加工段中，平动轴的XYZ坐标与旋转轴的AC坐标均具有线性跟随关系，当然，本申请的方法不限于适用AC轴的机床模型，AB、BC轴的机床模型也可以使用该方法。例如，直线加工段的加工段起点、终点假设为P_s(x_s,y_s,z_s)、P_e(x_e,y_e,z_e)，它们对应的角度坐标为R_s(a_s,c_s)、R_e(a_e,c_e)。那么，对于加工段上的某个插补点P_i，它对应的角度坐标即：

具体来说，比如平动轴在其中一条直线加工段上每行进1mm，旋转轴在A轴上的旋转角度为1度，旋转轴在C轴上的旋转角度为2度；第一线性关系和第二线性关系可以相同也可以不同。

由以上描述，第一直线加工段和第二直线加工段已知，且在本实施例中，拐角顶点的角度坐标R已知，根据第一线性关系和第二线性关系，则可以确定第一角度变化曲线和第二角度变化曲线，第一角度变化曲线用于指示第一直线加工段上旋转轴的角度变化过程，第二角度变化曲线用于指示第二直线加工段上旋转轴的角度变化过程。

在确定第一角度变化曲线和第二角度变化曲线之后，再根据第一线性关系和第二线性关系，确定过渡路径上旋转轴的过渡段角度变化曲线。

具体地，在过渡路径上，旋转轴的角度变化量与平动轴在第一直线加工段的方向上的位移以及在第二直线加工段的方向上的位移分别满足上述第一线性关系和第二线性关系，以此确定过渡段角度变化曲线。

将上述旋转轴的旋转角度和平动轴的行程长度的关系延伸到拐角过渡的过渡路径上。先根据前述关系求得两条直线加工段对应的角度变化曲线，再取过渡路径上的任意点，将过渡段起点、过渡段终点、拐角顶点中的任一点至该任意点的最短路径分解成沿两条直线加工段方向的两个路径分量，在两个路径分量方向上，根据上述第一线性关系和第二线性关系，已知两个路径分量对应的平动轴的行程长度，则可以求得对应的角度变化分量，也即旋转轴的角度变化量，再已知拐角顶点的角度坐标，则可以确定该任意点的角度坐标，则可以确定过渡路径对应的过渡段角度变化曲线。

具体地，见图2和图3，在过渡路径和两条直线加工段曲线已经确定的前提下，也即P点、Q₀点、Q₁点、Q₂点的坐标均已知，在本实施例中，R点已知，那么根据第一线性关系和第二线性关系，可以很容易找到S₀点、S₂点在角度坐标系中的坐标；而对于S₁点，连接Q₀和Q₁，当然也可以连接Q₁和P或连接Q₁和Q₂，然后将Q₀Q₁分解成沿两条直线加工段的两个分量Q₀E和EQ₁，在每个分量上，平动轴的行程长度和旋转轴的角度变化量具有线性关系，即Q₀E/S₀F为固定值，那么就可以在角度坐标系中确定点E对应的F点，再根据EQ₁/FS₁为固定值，则可以确定S₁在角度坐标系中的位置。类似地，对于过渡路径上的任意点都可以找到在角度坐标系中的位置，则可以完全确定过渡段角度变化曲线。

根据以上描述，在本实施例中，将过渡路径的解析表达式写作分量合成形式如下：

其中：

按照同种形式规定角度过渡段的形态，其解析表达如下：

在本申请的一实施例中，上述拐角过渡方法还包括：

获取第二轮廓误差；

根据第二轮廓误差，确定最大过渡距离的第二取值；

从第一取值、第二取值和直线加工段的长度的一半中，取出最小值作为最终最大过渡距离；直线加工段包括第一直线加工段、第二直线加工段中至少一种。

在角度空间中，由前述线性跟随的方法求得的角度变化曲线为不规则曲线，因此要求得其上的点与R点的最短欧式距离，即第二轮廓误差十分复杂，因此，本申请采用近似的度量方法，将第二轮廓误差定义为第一直线加工段与第二直线加工段的交点处对应的旋转轴的角度，与第二轮廓误差对应的过渡路径的中点处的角度的差值。取点S₁＝D(0.5)与R的欧氏距离为第二轮廓误差，最终推导出第二轮廓误差δ_AC的表达式为：

其中

称为两条直线加工段的跟随率，

是两条直线加工段方向上的单位矢量，d₂为第二取值。由于实际的第二轮廓误差总是小于或等于上式表示的近似的第二轮廓误差，这种近似方法能充分满足精度衡量和误差控制的要求。由上式可知，给定第二轮廓误差δ_AC，可求得第二取值d₂。

通过给定的第一轮廓误差，可以求得第一取值；通过给定第二轮廓误差，可以求得对应的第二取值。为了满足两个空间上的轮廓误差要求(第一轮廓误差和第二轮廓误差)以及连续的拐角过渡的最大过渡距离的长度要求(即最大过渡距离不能超过直线加工段长度的一半，两条直线加工段的长度相等)，取第一取值、第二取值、直线加工段的长度的一半三者中的最小值，作为最终最大过渡距离d，根据d结合上述的计算方式，重新计算获得最终的过渡路径和过渡段角度变化曲线。

分析该方案下的运动学性质。方案能完全保证角速度的平顺性，但角加速度在转接点处会发生突变。在过渡段上，设进给速度为v，将它沿拐角的两边分解，得到两个分量v₀、v₂。记τ₀、τ₂为沿Q₀P、PQ₂方向的单位向量，则合速度与它两个分量的夹角为：

由正弦定理有：

则角速度为：

通过上式，结合各旋转轴的最大速度限制，可得到过渡段上任意点的进给速度限制条件。

本申请还提供了另一种根据第一线性关系和第二线性关系，确定旋转轴的角度的方法，包括：

根据第一线性关系确定过渡起点至过渡中点的区间路径上对应的旋转轴的角度；

根据第二线性关系确定过渡中点至过渡终点的区间路径上对应的旋转轴的角度。

该方法不改变角度的轨迹形态，即采用拐角过渡和不采用拐角过渡的旋转轴的角度的曲线相同，该方法得到的过渡路径上的旋转轴的角度的曲线见图4。规定在进入过渡路径前，角度与位置维持原本的线性关系；如图2和图4所示，在过渡路径上，Q₀Q₁与S₀R对应，Q₁Q₂与RS₂对应，此处Q₁为过渡路径的中点，且在过渡路径上旋转轴的角度变化量与平动轴也具有线性关系。

以Q₀、Q₁、Q₂为分界点，每一小段上，角度与位置的轨迹长度比值分别为：

λ₀为Q₀之前的直线加工段的轨迹的角度与位置的轨迹长度比值，λ₀₁为Q₀至Q₁段的轨迹的角度与位置的轨迹长度比值，λ₁₂为Q₁至Q₂段的轨迹的角度与位置的轨迹长度比值，λ₂为Q₂段之后的直线加工段的轨迹的角度与位置的轨迹长度比值。

则过渡段角度变化曲线的表达式为：

其中τ₀、τ₂为沿S₀R、RS₂方向的单位向量，s为累计路程，即过渡起点至当前点的路程，l表示过渡段的总长。

分析该方案下的运动学性质。在加工通过Q₀Q₁、Q₁Q₂时，角速度和角加速度的变化分别是连续的。而在通过分界点Q₀、Q₁、Q₂时，角速度则会发生突变。假设进给速度的大小为|v|，则在各小段上，对应的角速度依次为

w₀＝|v|λ₀·τ₀,w₀₁＝|v|λ₀₁·τ₀,

w₁₂＝|v|λ₁₂·τ₂,w₂＝|v|λ₂·τ₂

结合w₀₁、w₁₂的表达式和各旋转轴的最大速度限制，可得到过渡段的进给速度限制条件。

另假设加速度的大小为|a|，则过渡段上的角加速度为

结合

的表达式和各旋转轴的最大加速度限制，可得到过渡段的加速度限制条件。

在通过三个分界点时，还需要额外关注角加速度情况。设实际插补周期为T，则角加速度近似为：

容易发现，跨越分界点的角加速度与|v|具有线性关系。因此，为保证加工质量、减少对机床的冲击，需要在跨越分界点前降低进给速度。

根据以上描述，可以得出，本申请提供的平动轴的过渡路径确定方法以及旋转轴的两种线性跟随的方法，保证了五轴数控机床的平动轴和旋转轴的加工轨迹具有相当程度的加工精度、几何连续性、运动平顺性，解决了五轴数控机床的拐角过渡的问题。

上面详细说明了本发明实施例涉及的方法实施例，下面对涉及的一种装置实施例进行描述。

请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种应用于五轴数控机床的拐角过渡的装置的结构示意图；如图5所示，该装置可应用于机床，可以包括第一获取单元401、第二获取单元402和确定单元403：

第一获取单元401，用于获取平动轴的过渡路径，过渡路径用于平滑连接第一直线加工段和第二直线加工段；

第二获取单元402，用于获取第一线性关系和第二线性关系；第一线性关系是在第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；第二线性关系是在第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；

确定单元403，用于根据第一线性关系和第二线性关系，确定过渡路径上对应的旋转轴的角度。

需要说明的是，本发明装置实施例中应用于五轴数控机床的拐角过渡的装置的各功能单元的功能以及该装置所能带来的技术效果，可参见上述方法实施例中相关描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质可存储有程序，该程序执行时可以包括上述方法实施例中记载的任意一种的部分或全部步骤。

本发明实施例还提供一种计算机程序或者计算机程序产品，该计算机程序可以包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行包括上述方法实施例中记载的任意一种的部分或全部步骤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述装置实施例的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。其中，而前述的存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，缩写：ROM)或者随机存取存储器(Random Access Memory，缩写：RAM)等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种应用于五轴数控机的拐角过渡方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的拐角过渡方法，其特征在于，所述过渡路径的解析式表示为NURBS形式，所述解析式包括形状参数，所述形状参数用于调节所述过渡路径的形状。

3.根据权利要求2所述的拐角过渡方法，其特征在于，所述获取平动轴的过渡路径包括：

根据所述第一取值及所述解析式，确定所述过渡路径。

4.根据权利要求3所述的拐角过渡方法，其特征在于，所述获取平动轴的过渡路径还包括：

获取第二轮廓误差；

根据所述第二轮廓误差，确定最大过渡距离的第二取值；

从所述第一取值、所述第二取值和直线加工段的长度的一半中，取出最小值作为最终最大过渡距离；所述直线加工段包括所述第一直线加工段、所述第二直线加工段中至少一种；

根据所述最终最大过渡距离，确定所述过渡路径。

5.根据权利要求4所述的拐角过渡方法，其特征在于，所述第二轮廓误差指所述第一直线加工段与所述第二直线加工段的交点处对应的旋转轴的角度，与所述第二轮廓误差对应的过渡路径的中点处的角度的差值。

6.根据权利要求2所述的拐角过渡方法，其特征在于，所述拐角过渡方法，还包括：

根据所述形状参数，确定所述过渡路径的最大曲率；

根据所述最大曲率，计算通过所述过渡路径的最大速率。

7.一种应用于五轴数控机的拐角过渡装置，其特征在于，包括：

第二获取单元，用于获取第一线性关系和第二线性关系；所述第一线性关系是在所述第一直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；所述第二线性关系是在所述第二直线加工段上，旋转轴的角度变化量与平动轴的行程长度的线性关系；

确定单元，用于根据所述第一线性关系确定过渡起点至过渡中点的区间路径上对应的旋转轴的角度；

所述确定单元，用于根据所述第二线性关系确定过渡中点至过渡终点的区间路径上对应的旋转轴的角度。

8.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储有程序指令，所述程序指令可用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的方法。