CN115401536A - 铰刀磨削方法、装置、数控机、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种铰刀磨削方法、装置、数控机、计算机设备和存储介质。方法包括：获取砂轮的砂轮参数；砂轮参数包括砂轮摆角；基于砂轮参数，确定砂轮在平面上的圆斜投影；基于圆斜投影以及砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定砂轮在三维空间中的砂轮中心位置；将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，获得砂轮在三维空间中的砂轮磨削矢量；目标矢量和目标轴在平面上的夹角呈预设角度。采用本方法能够提高铰刀磨削准确性。

Description

铰刀磨削方法、装置、数控机、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及刀具制造技术领域，尤其是一种铰刀磨削方法、装置、数控机、计算机设备和存储介质。

背景技术

铰刀主要用于铰削工件上已钻削加工后的孔，主要是为了提高孔的加工精度，降低其表面的粗糙度，是用于孔的精加工和半精加工的刀具，加工余量一般很小。而铰刀的刀槽是用于排出铰削切屑的，若刀槽设计不合理则容易发生切削堵塞，导致孔加工精度和表面质量不合格。传统的方式通常根据经验数值进行铰刀磨削，导致铰刀磨削的准确度低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高铰刀磨削准确性的铰刀磨削方法、装置、数控机、计算机设备和存储介质。

一种铰刀磨削方法，所述方法包括：

获取砂轮的砂轮参数；所述砂轮参数包括砂轮摆角；

基于所述砂轮参数，确定所述砂轮在平面上的圆斜投影；

基于所述圆斜投影以及所述砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定所述砂轮在三维空间中的砂轮中心位置；

将目标矢量绕着所述圆斜投影的目标轴旋转所述砂轮摆角，获得所述砂轮在三维空间中的砂轮磨削矢量；所述目标矢量和所述目标轴在所述平面上的夹角呈预设角度。

一种铰刀磨削装置，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取砂轮的砂轮参数；所述砂轮参数包括砂轮摆角；

圆斜投影确定模块，用于基于所述砂轮参数，确定所述砂轮在平面上的圆斜投影；

砂轮中心位置确定模块，用于基于所述圆斜投影以及所述砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定所述砂轮在三维空间中的砂轮中心位置；

砂轮磨削矢量确定模块，用于将目标矢量绕着所述圆斜投影的目标轴旋转所述砂轮摆角，获得所述砂轮在三维空间中的砂轮磨削矢量；所述目标矢量和所述目标轴在所述平面上的夹角呈预设角度。

一种数控机，所述数控机用于实现本申请各实施例中任一项所述的方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请各实施例中任一项所述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请各实施例中任一项所述的方法的步骤。

上述铰刀磨削方法、装置、数控机、计算机设备和存储介质，获取砂轮的砂轮参数，基于砂轮参数确定砂轮在平面上的圆斜投影，基于圆斜投影以及砂轮与铰刀毛坯的接触的接触点，确定砂轮的砂轮中心位置，将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，获得砂轮的砂轮磨削矢量，通过分析砂轮的圆斜投影性质，将刀槽形状成形问题转化为砂轮在平面上投影出的圆斜投影问题，并将在平面上的圆斜投影又转换为在三维空间中的砂轮中心位置和砂轮磨削矢量，能够迅速准确地确定砂轮磨削方式，提高铰刀磨削的准确性，从而满足数控工具磨削铰刀刀槽的工艺要求。

附图说明

图1为一个实施例中铰刀的结构参数示意图；

图2为一个实施例中在工件坐标系下XOZ平面的示意图；

图3为一个实施例中在工件坐标系下XOY坐标轴的示意图；

图4(a)为一个实施例中铰刀直槽成形原理示意图；

图4(b)为另一个实施例中铰刀直槽成形原理示意图；

图5为一个实施例中在XOY平面上砂轮端面的投影示意图；

图6为一个实施例中铰刀磨削方法的流程示意图；

图7为一个实施例中铰刀磨削的磨削原理图；

图8为一个实施例中目标铰刀的平面示意图；

图9为一个实施例中目标铰刀的立体示意图；

图10为一个实施例中铰刀磨削装置的结构框图；

图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

在一个实施例中，如图1所示，为一个实施例中铰刀的结构参数示意图。图中R为刀具半径，r为铰刀刀槽的芯厚半径，l为刀具半径和芯厚半径的差值，γ为前角，θ为槽宽角。图2为一个实施例中在工件坐标系下XOZ平面的示意图。Z轴为该铰刀的刀长方向所在轴。图3为一个实施例中在工件坐标系下XOY坐标轴的示意图。铰刀磨削轨迹将在该工件坐标系下进行规划，且可以理解的是，该工件坐标系也是在三维空间中的。坐标系原点O在刀具顶部的中心处，Z轴与刀具轴线重合。本实施例中结合圆斜投影和砂轮参数，确定砂轮中心位置和砂轮磨削矢量。图4(a)为一个实施例中铰刀直槽成形原理示意图。图4(a)中1为铰刀毛坯，2为砂轮。图4(b)为另一个实施例中铰刀直槽成形原理示意图。图4(b)中1为铰刀毛坯的外轮廓线，2、3为砂轮的外轮廓投影到XOY平面上形成的轮廓线，阴影部分为砂轮与毛坯的重合部分，即铰刀直槽的成形结构。

在铰刀毛坯上建立工件坐标系，基于图1所示的直槽结构来约束砂轮磨削矢量。本申请各实施例中通过刀槽前角γ和芯厚半径r来约束砂轮中心位置，引入砂轮摆角

来控制砂轮磨削矢量，进而控制刀槽前角γ和刀槽槽宽角θ。图5为一个实施例中在XOY平面上砂轮端面的投影示意图。可以理解的是，当圆倾斜于投影面时，其在投影面上的投影是椭圆，即圆斜投影为椭圆形状。图5中砂轮摆角

指的是砂轮的砂轮端面初始位置2绕椭圆长轴3旋转

得到砂轮端面1。通过分析圆的斜投影原理，得知生成的椭圆有如下性质：①椭圆的长轴等于圆的直径；②椭圆的短轴等于圆的直径乘上圆绕长轴旋转的角度的正弦值，即砂轮摆角的正弦值。

基于上述分析，本申请实施例中提出了一种铰刀磨削方法，如图6所示，为一个实施例中铰刀磨削方法的流程示意图，一种铰刀磨削方法，应用于铰刀直槽磨削，包括：

步骤602，获取砂轮的砂轮参数，砂轮参数包括砂轮摆角。

其中，砂轮是指含有圆端面的一种磨削工具。砂轮参数包括砂轮位姿参数和砂轮自身参数，砂轮位姿参数包括砂轮摆角、椭圆倾斜角度等。砂轮自身参数可以是砂轮直径、砂轮厚度等。砂轮摆角是绕着圆斜投影的长轴旋转的角度。砂轮摆角在一定程度上影响铰刀的刀槽槽宽角。

具体地，数控机可以获取用户输入的砂轮参数，砂轮参数包括砂轮摆角。或者，数控机获取用户输入的目标铰刀的结构参数，基于结构参数确定砂轮参数。如数控机获取用户输入的刀槽槽宽角，基于刀槽槽宽角确定砂轮摆角。

步骤604，基于砂轮参数，确定砂轮在平面上的圆斜投影。

其中，该砂轮参数包括砂轮半径。圆斜投影是指砂轮的端面在磨削时投影在铰刀毛坯的圆形面上的椭圆。圆斜投影可以椭圆方程的形式存在。

具体地，圆斜投影方程的关键是确定长半轴长和短半轴长。数控机以砂轮摆角的三角函数值和砂轮半径之积为短半轴长，以砂轮半径为长半轴长，获得砂轮在XOY平面上的圆斜投影。此外，基于砂轮倾斜角，即该圆斜投影的长轴在XOY平面的倾斜角，可得该圆斜投影的砂轮中心位置所在直线。

步骤606，基于圆斜投影以及砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定砂轮在三维空间中的砂轮中心位置。

其中，该砂轮与铰刀毛坯接触的接触点包括砂轮与铰刀毛坯接触的实际接触点。该接触点位置已知，如接触点位置可以是(0，-R)的位置。

具体地，砂轮与铰刀毛坯接触的接触点已知，即可由已知椭圆表达式和椭圆倾斜角的圆斜投影确定投影中心位置，该投影中心位置即为砂轮在三维空间中的砂轮中心位置。投影中心位置即该圆斜投影的中心位置，也可理解为椭圆的中心位置。

步骤608，将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，获得砂轮在三维空间中的砂轮磨削矢量；目标矢量和目标轴在平面上的夹角呈预设角度。

其中，预设角度具体可以是90度。即目标矢量和目标轴在该平面上的夹角呈90度。

具体地，以目标轴为圆斜投影的长轴为例，目标轴即与椭圆长轴所对应的矢量，呈90度，该目标矢量可以是圆斜投影的短轴矢量。圆斜投影的目标轴的倾斜角即为圆斜投影的倾斜角。那么通过将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，即可得到砂轮在三维空间中的砂轮磨削矢量。数控机基于该砂轮中心位置和砂轮磨削矢量，控制砂轮磨削铰刀毛坯。

本实施例中，获取砂轮的砂轮参数，基于砂轮参数确定砂轮在平面上的圆斜投影，基于圆斜投影以及砂轮与铰刀毛坯的接触的接触点，确定砂轮的砂轮中心位置，将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，获得砂轮的砂轮磨削矢量，通过分析砂轮的圆斜投影性质，将刀槽形状成形问题转化为砂轮在平面上投影出的椭圆位置问题，并将在平面上的圆斜投影又转换为在三维空间中的砂轮中心位置和砂轮磨削矢量，能够迅速准确地确定砂轮磨削方式，提高铰刀磨削的准确性，从而满足数控工具磨削铰刀刀槽的工艺要求。

在一个实施例中，砂轮参数包括砂轮摆角和砂轮半径。基于砂轮参数，确定砂轮在平面上的圆斜投影，包括：以砂轮摆角的三角函数值和砂轮半径之积为短半轴长，以砂轮半径为长半轴长，获得砂轮在平面上的圆斜投影。

其中，砂轮摆角的三角函数值是指正弦函数值。

具体地，数控机以砂轮摆角的三角函数值和砂轮半径之积为短半轴长，以砂轮半径为长半轴长，获得砂轮在平面上的圆斜投影。

例如，

其中，gR为砂轮半径，

为砂轮摆角。

本实施例中，以砂轮摆角的三角函数值和砂轮半径之积为短半轴长，以砂轮半径为长半轴长，获得砂轮在平面上的圆斜投影，即将三维中的物体投影在二维图像中，计算简便，提高磨削效率。

在一个实施例中，基于圆斜投影以及砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定砂轮的砂轮中心位置，包括：

获取旋转矩阵；旋转矩阵基于圆斜投影的椭圆倾斜角确定的；

基于旋转矩阵，将在圆斜投影上与铰刀毛坯接触的接触点旋转至目标投影点；

基于目标投影点和砂轮参数，移动圆斜投影，将移动后的圆斜投影的投影中心位置作为砂轮的砂轮中心位置。

其中，砂轮在平面上的圆斜投影可以是指在椭圆倾斜角为0的情况下所得到的圆斜投影。椭圆倾斜角是指椭圆长轴与y轴的夹角。

具体地，如图7所示，为一个实施例中铰刀磨削的磨削原理图。其中，P点到椭圆顶点B的距离为刀具半径和芯厚半径的差值l，则可以确定P点的Y坐标，代入椭圆方程得到P点(Xp，Yp，0)的坐标为：

将圆斜投影1旋转平移至圆斜投影2的位置，且P点与A点重合，则圆斜投影2的投影中心位置即为砂轮的砂轮中心位置。具体实现如下：

旋转矩阵

其中，α角是椭圆长轴与y轴的夹角。

那么P点坐标乘以旋转矩阵M_T，则将P点旋转至目标投影点。

目标投影点P′的坐标为(Xp′，Yp′，0)

其中，Xp′＝cos(α)*Xp-sin(α)*Yp (4)

Yp′＝sin(α)*Xp+cos(α)*Yp (5)

将目标投影点移动至A点，即将椭圆的中心点从(0，0，0)移动该P点到A点的距离，则移动后的圆斜投影的投影中心位置[Tx Ty 0]，作为砂轮的砂轮中心位置。

其中，Tx＝0-Xp′ (6)

Ty＝0-Yp′-R (7)

本实施例中，通过获取旋转矩阵，选取圆斜投影上与铰刀毛坯接触的点作为参照点进行旋转和平移操作，则可获得圆斜投影的投影中心位置，该位置即为砂轮的砂轮中心位置，实现了砂轮的二维转换，降低计算难度。

在一个实施例中，椭圆倾斜角的确定方式，包括：基于砂轮摆角确定接触点的斜率；基于接触点的斜率以及铰刀的目标前角，确定椭圆倾斜角。

具体地，接触点的斜率所对应的角度β为：

该接触点若需要旋转至目标投影点，需要使得该接触点的斜率所对应的角度为90度，又由于铰刀前角的存在，需要再偏一个前角γ，因此

α＝90-β+γ (9)

本实施例中，基于砂轮摆角确定接触点的斜率，基于接触点的斜率以及铰刀的目标前角，确定椭圆倾斜角，能够得到砂轮在某一维度上的倾斜角度，以满足数控工具磨削铰刀刀槽的工艺要求。

在一个实施例中，将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，获得砂轮的砂轮磨削矢量，包括：

基于砂轮参数，确定绕圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角的目标矩阵；

基于目标矩阵和目标轴的乘积，获得砂轮的砂轮磨削矢量。

其中，砂轮磨削矢量是垂直于砂轮端面的三维矢量。

具体地，以目标轴为长轴进行说明，长轴矢量为[-sin(α) cos(α) 0]，砂轮摆角为

将长轴矢量和砂轮摆角代入绕任意轴旋转矩阵，得到目标矩阵：

目标轴矢量为[cos(α) sin(α) 0]，与目标矩阵相乘得到砂轮磨削矢量：

本实施例中，基于砂轮参数确定绕圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角的目标矩阵，基于目标矩阵和目标轴的乘积，获得砂轮的砂轮磨削矢量，能够将在二维中的各种数据转为在三维空间中的数据，从而实现在三维空间中的磨削，提高磨削的准确性，满足铰刀磨削的工艺要求。

在一个实施例中，该铰刀磨削方法还包括：基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯；在砂轮磨削达到直槽深度后，旋转直槽间隔角度，返回执行基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯的步骤，直至铰刀毛坯磨削完毕，获得目标铰刀。

其中，直槽间隔角度是指铰刀直槽之间所间隔的角度。如铰刀有4个直槽，直槽间隔角度则设为90°，有6个直槽，直槽间隔角度则设为60°。磨削完毕可以是该铰刀毛坯旋转角度达到360°等，或者直槽磨削次数达到预设次数等。

具体地，数控机控制砂轮从该砂轮中心位置开始朝着直槽方向，以砂轮磨削矢量磨削铰刀毛坯。在砂轮磨削达到直槽深度后，旋转直槽间隔角度，返回执行控制砂轮从该砂轮中心位置开始朝着直槽方向，以砂轮磨削矢量磨削铰刀毛坯的步骤，直至铰刀毛坯磨削完毕，获得目标铰刀。其中，直槽方向可以通过改变砂轮中心位置的z轴坐标实现。

如图8所示，为一个实施例中目标铰刀的平面示意图。如图9所示，为一个实施例中目标铰刀的立体示意图。图8和图9均为在vericut软件上搭建的虚拟机床，进行仿真验证所得到的仿真结果。其中图8中为目标铰刀在XOY平面上的示意图。

本实施例中，基于砂轮中心位置和磨削矢量控制砂轮铰刀毛坯，在砂轮磨削达到直槽深度后，旋转直槽间隔角度，返回执行基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯的步骤，直至铰刀毛坯磨削完毕，能够实现对铰刀直槽的磨削，计算简便，准确性高，获得的目标铰刀满足工艺要求。

在一个实施例中，通过上述式子(1)～(11)可知，上述式子中包含了一些铰刀的结构参数，如刀槽槽宽角θ、前角γ、刀具半径R、刀具半径和芯厚半径的差值l等，这些参数均可输入至数控机或其它计算机设备中，从而确定最终的砂轮中心位置和砂轮磨削矢量。或者由于铰刀的结构参数是固定数值，也可以在数控机中预设上述结构参数从而确定最终的砂轮中心位置和砂轮磨削矢量。例如，数控机可获取砂轮的砂轮参数和铰刀的结构参数；基于砂轮参数和结构参数，确定砂轮在平面上的圆斜投影。

在一个实施例中，一种铰刀磨削方法，应用于铰刀直槽磨削，包括：

步骤(a1)，获取砂轮的砂轮参数；砂轮参数包括砂轮摆角和砂轮半径。

步骤(a2)，以砂轮摆角的三角函数值和砂轮半径之积为短半轴长，以砂轮半径为长半轴长，获得砂轮在平面上的圆斜投影。

步骤(a3)，基于砂轮摆角确定接触点的斜率。

步骤(a4)，基于接触点的斜率以及铰刀的目标前角，确定椭圆倾斜角。

步骤(a5)，获取旋转矩阵；旋转矩阵基于圆斜投影的椭圆倾斜角确定。

步骤(a6)，基于旋转矩阵，将在圆斜投影上与铰刀毛坯接触的接触点旋转至目标投影点。

步骤(a7)，基于目标投影点和砂轮参数，移动圆斜投影，将移动后的圆斜投影的投影中心位置作为砂轮的砂轮中心位置。

步骤(a8)，基于砂轮参数，确定绕圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角的目标矩阵。

步骤(a9)，基于目标矩阵和目标轴的乘积，获得砂轮的砂轮磨削矢量；目标矢量和目标轴在平面上的夹角呈预设角度。

步骤(a10)，基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯。

步骤(a11)，在砂轮磨削达到直槽深度后，旋转直槽间隔角度，返回执行基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯的步骤，直至铰刀毛坯磨削完毕，获得目标铰刀。

本实施例中，基于圆的投影理论，本申请各实施例中将刀槽形状成形问题转化为砂轮在平面上投影出的椭圆位置问题，并将在平面上的圆斜投影又转换为在三维空间中的砂轮中心位置和砂轮磨削矢量，能够提高铰刀磨削的准确性，满足数控工具磨削铰刀刀槽的工艺要求。

应该理解的是，虽然上述图6的流程图中各个步骤按照箭头的指示依次显示，步骤(a1)至步骤(a11)中的各个步骤按照标号指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头或者数字指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图10所示，为一个实施例中铰刀磨削装置的结构框图。图10提供了一种铰刀磨削装置，该装置可以采用软件模块或者硬件模块，或者二者的结合成为计算机设备的一部分，该装置具体包括：参数获取模块1002、圆斜投影确定模块1004、砂轮中心位置确定模块1006和砂轮磨削矢量确定模块1008，其中：

参数获取模块1002，用于获取砂轮的砂轮参数；砂轮参数包括砂轮摆角；

圆斜投影确定模块1004，用于基于砂轮参数，确定砂轮在平面上的圆斜投影；

砂轮中心位置确定模块1006，用于基于圆斜投影以及砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定砂轮在三维空间中的砂轮中心位置；

砂轮磨削矢量确定模块1008，用于将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，获得砂轮在三维空间中的砂轮磨削矢量；目标矢量和目标轴在平面上的夹角呈预设角度。

本实施例中，获取砂轮的砂轮参数，基于砂轮参数确定砂轮在平面上的圆斜投影，基于圆斜投影以及砂轮与铰刀毛坯的接触的接触点，确定砂轮的砂轮中心位置，将目标矢量绕着圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角，获得砂轮的砂轮磨削矢量，通过分析砂轮的圆斜投影性质，将刀槽形状成形问题转化为砂轮在平面上投影出的椭圆位置问题，并将在平面上的圆斜投影又转换为在三维空间中的砂轮中心位置和砂轮磨削矢量，能够迅速准确地确定砂轮磨削方式，提高铰刀磨削的准确性，从而满足数控工具磨削铰刀刀槽的工艺要求。

在一个实施例中，圆斜投影确定模块1004，用于以砂轮摆角的三角函数值和砂轮半径之积为短半轴长，以砂轮半径为长半轴长，获得砂轮在平面上的圆斜投影。

本实施例中，以砂轮摆角的三角函数值和砂轮半径之积为短半轴长，以砂轮半径为长半轴长，获得砂轮在平面上的圆斜投影，即将三维中的物体投影在二维图像中，计算简便，提高磨削效率。

在一个实施例中，砂轮中心位置确定模块1006，用于获取旋转矩阵；旋转矩阵基于圆斜投影的椭圆倾斜角确定的；基于旋转矩阵，将在圆斜投影上与铰刀毛坯接触的接触点旋转至目标投影点；基于目标投影点和砂轮参数，移动圆斜投影，将移动后的圆斜投影的投影中心位置作为砂轮的砂轮中心位置。

本实施例中，通过获取旋转矩阵，选取圆斜投影上与铰刀毛坯接触的点作为参照点进行旋转和平移操作，则可获得圆斜投影的投影中心位置，该位置即为砂轮的砂轮中心位置，实现了砂轮的二维转换，降低计算难度。

在一个实施例中，砂轮中心位置确定模块1006，还用于基于砂轮摆角确定接触点的斜率；基于接触点的斜率以及铰刀的目标前角，确定椭圆倾斜角。

本实施例中，基于砂轮摆角确定接触点的斜率，基于接触点的斜率以及铰刀的目标前角，确定椭圆倾斜角，能够得到砂轮在某一维度上的倾斜角度，以满足数控工具磨削铰刀刀槽的工艺要求。

在一个实施例中，砂轮磨削矢量确定模块1008，用于基于砂轮参数，确定绕圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角的目标矩阵；基于目标矩阵和目标轴的乘积，获得砂轮的砂轮磨削矢量。

本实施例中，基于砂轮参数确定绕圆斜投影的目标轴旋转砂轮摆角的目标矩阵，基于目标矩阵和目标轴的乘积，获得砂轮的砂轮磨削矢量，能够将在二维中的各种数据转为在三维空间中的数据，从而实现在三维空间中的磨削，提高磨削的准确性，满足铰刀磨削的工艺要求。

在一个实施例中，铰刀磨削装置还包括控制模块，控制模块用于基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯；在砂轮磨削达到直槽深度后，旋转直槽间隔角度，并且当铰刀毛坯未磨削完毕时，返回执行基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯，直至铰刀毛坯磨削完毕，获得目标铰刀。

本实施例中，基于砂轮中心位置和磨削矢量控制砂轮铰刀毛坯，在砂轮磨削达到直槽深度后，旋转直槽间隔角度，返回执行基于砂轮中心位置和砂轮磨削矢量控制砂轮磨削铰刀毛坯的步骤，直至铰刀毛坯磨削完毕，能够实现对铰刀直槽的磨削，计算简便，准确性高，获得的目标铰刀满足工艺要求。

关于铰刀磨削装置的具体限定可以参见上文中对于铰刀磨削方法的限定，在此不再赘述。上述铰刀磨削装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端设备，其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种铰刀磨削方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种数控机，该数控机用于实现上述各方法实施例的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得计算机设备执行上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例中流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用地对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种铰刀磨削方法，其特征在于，所述方法包括：

获取砂轮的砂轮参数；所述砂轮参数包括砂轮摆角；

基于所述砂轮参数，确定所述砂轮在平面上的圆斜投影；

基于所述圆斜投影以及所述砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定所述砂轮在三维空间中的砂轮中心位置；

将目标矢量绕着所述圆斜投影的目标轴旋转所述砂轮摆角，获得所述砂轮在所述三维空间中的砂轮磨削矢量；所述目标矢量和所述目标轴在所述平面上的夹角呈预设角度。

2.基于权利要求1所述的方法，其特征在于，所述砂轮参数包括砂轮半径；

所述基于所述砂轮参数，确定所述砂轮在平面上的圆斜投影，包括：

以所述砂轮摆角的三角函数值和所述砂轮半径之积为短半轴长，以所述砂轮半径为长半轴长，获得所述砂轮在平面上的圆斜投影。

3.基于权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述圆斜投影以及所述砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定所述砂轮在三维空间中的砂轮中心位置，包括：

获取旋转矩阵；所述旋转矩阵基于所述圆斜投影的椭圆倾斜角确定；

基于所述旋转矩阵，将在所述圆斜投影上与铰刀毛坯接触的接触点旋转至目标投影点；

基于所述目标投影点和所述砂轮参数，移动所述圆斜投影，将移动后的圆斜投影的投影中心位置作为所述砂轮在三维空间中的砂轮中心位置。

4.基于权利要求3所述的方法，其特征在于，所述椭圆倾斜角的确定方式，包括：

基于所述砂轮摆角确定所述接触点的斜率；

基于所述接触点的斜率以及所述铰刀的目标前角，确定所述椭圆倾斜角。

5.基于权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将目标矢量绕着所述圆斜投影的目标轴旋转所述砂轮摆角，获得所述砂轮在所述三维空间中的砂轮磨削矢量，包括：

基于所述砂轮参数，确定绕所述圆斜投影的目标轴旋转所述砂轮摆角的目标矩阵；

基于所述目标矩阵和所述目标轴的乘积，获得所述砂轮在三维空间中的砂轮磨削矢量。

6.基于权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述砂轮中心位置和所述砂轮磨削矢量控制所述砂轮磨削所述铰刀毛坯；

在所述砂轮磨削达到直槽深度后，旋转直槽间隔角度，返回执行所述基于所述砂轮中心位置和所述砂轮磨削矢量控制所述砂轮磨削所述铰刀毛坯的步骤，直至所述铰刀毛坯磨削完毕，获得目标铰刀。

7.一种铰刀磨削装置，其特征在于，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取砂轮的砂轮参数；所述砂轮参数包括砂轮摆角；

圆斜投影确定模块，用于基于所述砂轮参数，确定所述砂轮在平面上的圆斜投影；

砂轮中心位置确定模块，用于基于所述圆斜投影以及所述砂轮与铰刀毛坯接触的接触点，确定所述砂轮在三维空间中的砂轮中心位置；

砂轮磨削矢量确定模块，用于将目标矢量绕着所述圆斜投影的目标轴旋转所述砂轮摆角，获得所述砂轮在所述三维空间中的砂轮磨削矢量；所述目标矢量和所述目标轴在所述平面上的夹角呈预设角度。

8.一种数控机，其特征在于，所述数控机用于实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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