CN117697531B - 一种数控机床刀头运动路径优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床控制技术领域，具体涉及一种数控机床刀头运动路径优化方法。包括：确认加工面的重复加工总次数，设定比例阈值；获取加工面的图像数据；当剩余的加工次数占重复加工总次数的比值小于或等于比例阈值时，根据图像数据确认加工面的外貌是否符合加工需求；符合则继续执行剩余的加工次数；不符合则减少单次加工的切削深度，直至加工面的外貌符合加工需求；待确认符合加工需求后，以当前的单次切削深度作为单次最大可切削深度逐次加工，直至完成对该加工面的加工工作；若在减少单次加工的切削深度的过程中始终无法使加工面外貌符合加工需求，则在最后一次加工次数之前停止加工并发出提示。其能前瞻性地发现机床瑕疵，避免产生多余废件。

Description

一种数控机床刀头运动路径优化方法

技术领域

本发明涉及机床控制技术领域，具体而言，涉及一种数控机床刀头运动路径优化方法。

背景技术

在数控机床领域，在进行工件加工时，若机床存在瑕疵，会导致工件加工不合格而成为废件，但是，这些问题往往都是在工件加工完毕后质检才发现的，具有严重的滞后性。

特别的，在实际生产过程中，当以上问题发现时，往往都已经产生了大量的废件，会严重浪费生产资源并影响生产进度。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控机床刀头运动路径优化方法，其能够前瞻性地发现机床瑕疵，避免产生多余废件，可以防止浪费生产资源，并保证工件能够被保质加工。

本发明的实施例是这样实现的：

一种数控机床刀头运动路径优化方法，其包括：

确认加工面的重复加工总次数，设定比例阈值。

在加工过程中获取加工面的图像数据。

当剩余的加工次数占重复加工总次数的比值小于或等于比例阈值时，根据图像数据确认加工面的外貌是否符合加工需求。

若符合，则继续执行剩余的加工次数。

若不符合，则减少单次加工过程中的切削深度，直至通过图像数据确认加工面的外貌符合加工需求。待确认符合加工需求后，以当前的单次切削深度作为单次最大可切削深度逐次加工，直至完成对该加工面的加工工作。

若在减少单次加工的切削深度的过程中始终无法使加工面的外貌符合加工需求，则在最后一次加工次数之前停止加工并发出提示。

进一步的，数控机床刀头运动路径优化方法还包括：

加工面为弧形凹面，当剩余的加工次数占重复加工总次数的比值小于或等于比例阈值，且根据图像数据确认加工面的外貌不符合加工需求时，确定当前弧形凹面对应的中心轴线。

以该中心轴线为基准构建测试圆弧面，测试圆弧面的半径大于当前弧形凹面的半径并小于或等于最终弧形凹面的半径。

将测试圆弧面沿径向进行平移，直至测试圆弧面与当前弧形凹面的中间位置内切。

以测试圆弧面与工件的相交部分为加工测试面，将当前弧形凹面加工至加工测试面，并根据图像数据确认加工测试面的外貌是否符合加工需求。

若符合，则继续执行剩余的加工次数。

若不符合，则增大测试圆弧面的半径，并将当前弧形凹面加工至新的加工测试面，直至新的加工测试面的外貌符合加工需求。

若在将测试圆弧面的半径增大至最终弧形凹面的半径时，加工测试面的外貌仍然不符合加工需求，则停止加工并发出提示。

进一步的，在数控机床的刀座处设置摄像机构，以用于获取图像数据。

进一步的，摄像机构包括：基座、摄像头、扇叶和驱动器。

基座的前端朝向数控机床的刀头设置。基座的前端端面开设有凹陷区，凹陷区的内径与扇叶的直径相适配。凹陷区的底部开设有间隔设置的导向孔和配合孔，配合孔与凹陷区同轴设置，配合孔的底部开设有第一安装槽，导向孔的底部开设有第二安装槽。驱动器安装于第一安装槽，驱动器的驱动轴经配合孔延伸至凹陷区并与扇叶传动配合。摄像头安装于第二安装槽，摄像头朝向导向孔设置。

其中，扇叶的叶片之间留有间隙，以供摄像头通过间隙获取加工面的图像数据。

进一步的，导向孔靠近摄像头的一端的内壁开设有通气孔，通气孔的另一端贯穿至基座的后端端面。

进一步的，驱动轴包括：第一轴体和第二轴体。

第一轴体与驱动器的本体传动配合，第一轴体的端面开设有配合槽，配合槽沿其轴向延伸设置。

第二轴体的一端配合于配合槽。沿第一轴体的轴向，第二轴体可滑动地配合于第一轴体。沿第一轴体的周向，第二轴体与第一轴体固定配合。扇叶固定连接于第二轴体远离第一轴体的一端，第二轴体远离扇叶的一端端面与配合槽的底部之间由第一弹性件相连。

第二轴体具有环形凸缘，环形凸缘位于第一轴体之外，环形凸缘具有第一螺纹部。

配合孔的孔壁开设有环形凹槽，环形凹槽内开设有径向孔，径向孔内滑动配合有滑动块。径向孔的底部开设有延伸孔，延伸孔远离环形凹槽的一端连通有第一活塞腔。第一活塞腔远离延伸孔的一端开设有连通孔，连通孔远离第一活塞腔的一端连通有第二活塞腔，第二活塞腔靠近连通孔的一端开设有塞杆孔，塞杆孔延伸至环形凹槽。

第一活塞腔内滑动配合有第一活塞，第二活塞腔内滑动配合有第二活塞，第二活塞固定连接有塞杆，塞杆经塞杆孔延伸至环形凹槽。第二活塞远离连通孔的一侧和第二活塞腔远离连通孔的一端之间抵接有第二弹性件，第一活塞和滑动块之间由延伸杆固定连接，延伸杆滑动配合于延伸孔，滑动块远离延伸杆的一端端面具有与第一螺纹部相适配的第二螺纹部。

自然状态下，第一弹性件拉动第二轴体使环形凸缘对齐滑动块，第二弹性件推动第二活塞使滑动块抵接于环形凸缘。

驱动器用于驱动第一轴体和第二轴体转动，从而使第二轴体通过第一螺纹部和第二螺纹部沿配合孔的轴向运动，从而使环形凸缘推动塞杆，进而使滑动块向延伸孔滑动。

进一步的，导向孔的内壁设有第一导电层和第二导电层，第一导电层和第二导电层二者均呈弧形，第一导电层和第二导电层二者的接触面之间做绝缘处理。

第一轴体具有第一导电块，两组第一导电块分设于第一轴体的相对两侧，第二轴体远离扇叶的一端具有第二导电块。

第一导电层与第一导线电性连接。第二导电层和一第一导电块之间由第二导线电性连接，另一第一导电块与第三导线电性连接。

第一导线和第三导线接入检测电路。当环形凸缘运动至滑动块远离驱动器的一侧时，第二导电块将两组第一导电块电性导通。

进一步的，凹陷区的深度略大于扇叶的轴向长度。

本发明实施例的技术方案的有益效果包括：

本发明实施例提供的数控机床刀头运动路径优化方法能够主动地对加工过程进行监控，当检测到加工面的外貌形态不符合加工需求时，可以及时地对进刀深度进行调整，并按调正后的能够达到加工需求的方式进行继续加工，从而保证工件能够顺利加工，避免成为废件。

总体而言，本发明实施例提供的数控机床刀头运动路径优化方法能够前瞻性地发现机床瑕疵，避免产生多余废件，可以防止浪费生产资源，并保证工件能够被保质加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的数控机床刀头运动路径优化方法在加工加工面时的示意图；

图2为加工面为弧形凹面时的示意图；

图3为构建测试圆弧面时的示意图；

图4为确定加工测试面时的示意图；

图5为完成对加工测试面的加工后的示意图；

图6为摄像机构的设置方式示意图；

图7为摄像机构的整体结构示意图；

图8为扇叶的结构示意图；

图9为扇叶配合于凹陷区时的示意图；

图10为第一导电层和第二导电层的配合示意图；

图11为图7中驱动器的驱动轴处的结构示意图（初始状态）；

图12为图7中驱动器的驱动轴处的结构示意图（第二轴体轴向运动后）。

附图标记说明：

加工面M1；最终加工面M2；当前弧形凹面M3；最终弧形凹面M4；测试圆弧面M5；加工测试面M5’；

摄像机构1000；基座100；凹陷区110；配合孔120；环形凹槽121；径向孔122；滑动块123；第一活塞腔125；连通孔126；第二活塞腔127；塞杆孔128；第一安装槽129；导向孔130；第二安装槽131；通气孔132；第一活塞140；第二活塞150；塞杆160；第二弹性件170；延伸杆180；摄像头200；扇叶300；驱动器400；第一轴体410；配合槽411；第一弹性件412；第二轴体420；环形凸缘421；第一导电层510；第二导电层520；第一导电块530；第二导电块540；第一导线550；第二导线560；第三导线570。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提出示例外情形，“一”、“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用的流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。可以理解，各步骤的操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本实施例提供一种数控机床刀头运动路径优化方法，数控机床刀头运动路径优化方法包括如下步骤：

S1、确认加工面M1的重复加工总次数，设定比例阈值。即确认工件一个面需要用刀头重复加工的次数。其中，比例阈值可以根据实际需要灵活设置。

S2、在加工过程中获取加工面M1的图像数据。

S3、当剩余的加工次数占重复加工总次数的比值小于或等于比例阈值时，根据图像数据确认加工面M1的外貌是否符合加工需求。即利用图像数据中加工面M1的外貌形态与合格工件的对应加工面M1的外貌形态（包括但不限于：平整度、顺滑度、光滑度等）进行对比来确认。

S4、若符合，则继续执行剩余的加工次数。即按照原来的加工步骤继续加工，直至将工件的该加工面M1加工完成。

S5、若不符合，则减少单次加工过程中的切削深度，直至通过图像数据确认加工面M1的外貌符合加工需求。待确认符合加工需求后，以当前的单次切削深度作为单次最大可切削深度逐次加工，直至完成对该加工面M1的全部加工工作，加工得到最终加工面M2（最终加工面M2即为工件加工完毕时该加工面M1的最终状态）。

本申请的发明人研究发现：适当减小刀头单次切削的切削深度，有助于改善工件的加工面M1的平整度和顺滑度。需要注意的是，本申请中的“切削深度”指的是在切削方向（如图1中a方向）上的单次进刀深度。

检测到不符合时，减少单次加工的切削深度后，若通过图像数据确认到加工面M1的外貌符合了加工需求，就说明利用现在的切削深度（减小后的切削深度）加工出来的加工面M1能够符合加工需求。那么，接下来将现在的切削深度作为单次最大可切削深度，就可以避免进刀过深，从而保障最终的加工面M1能够符合加工需求。

例如：开始时每次的切削深度是1mm，确认到加工面的外貌不符合加工需求，就将每次的切削深度减小至0.8mm，此时重新确认到加工面M1的外貌就符合加工需求了。那么，接下来0.8mm就作为单次切削的最大切削深度来限制切削操作，直至将该加工面加工完毕。即减小了单次切削深度、增加了重复切削次数。

通过该设计，能够主动地对加工过程进行监控，当检测到加工面M1的外貌形态不符合加工需求时，可以及时地对进刀深度进行调整，并按调正后的能够达到加工需求的方式进行继续加工，从而保证工件能够顺利加工，避免成为废件。

需要注意的是，若在减少单次加工的切削深度的过程中始终无法使加工面M1的外貌符合加工需求，则在最后一次加工次数之前停止加工并发出提示。这样的话，即使在本轮加工过程中无法顺利完成对工件的加工，也为工件预留了一定的加工余量，也不会导致工件成为废件。

总体而言，本实施例提供的数控机床刀头运动路径优化方法能够前瞻性地发现机床瑕疵，避免产生多余废件，可以防止浪费生产资源，并保证工件能够被保质加工。

进一步的，当加工面为弧形凹面时，数控机床刀头运动路径优化方法还包括：

当剩余的加工次数占重复加工总次数的比值小于或等于比例阈值，且根据图像数据确认加工面（即当前弧形凹面M3）的外貌不符合加工需求时，确定当前弧形凹面M3对应的中心轴线（如图2中的线p）。

以该中心轴线p为基准构建测试圆弧面M5，测试圆弧面M5的半径r3大于当前弧形凹面M3的半径r1，并小于或等于最终弧形凹面M4（最终弧形凹面M4即为工件加工完毕时该弧形凹面的最终状态）的半径r2。

将测试圆弧面M5沿径向（如图3中直径x）进行平移，直至测试圆弧面M5与当前弧形凹面M3的中间位置（如图3中位置y）内切。

以测试圆弧面M5与工件的相交部分为加工测试面M5’，如图4所示。将当前弧形凹面M3加工至加工测试面M5’，如图5所示，并根据图像数据确认加工测试面M5’的外貌是否符合加工需求。

若符合，则继续执行剩余的加工次数。

若不符合，则增大测试圆弧面M5的半径，并将当前弧形凹面M3加工至新的加工测试面M5’，直至新的加工测试面M5’的外貌符合加工需求。

本申请的发明人研究发现：加工面的弧度越小时，加工完成后加工面的顺滑度越有保障。通过以上设计，可以提前对加工结果进行推演，从而保证加工完成后的工件符合要求，避免产生废件。

需要注意的是，若在将测试圆弧面M5的半径增大至最终弧形凹面M4的半径时，加工测试面M5’的外貌仍然不符合加工需求，则停止加工并发出提示。这样的话，同样可以预留一定的加工余量，避免工件直接成为废件。

在本实施例中，在数控机床的刀座处设置了摄像机构1000，以用于获取图像数据。

本实施例还提供了摄像机构1000的具体设计方案，但不限于此。

具体的，请结合图6~图12，摄像机构1000包括：基座100、摄像头200、扇叶300和驱动器400。

基座100的前端朝向数控机床的刀头设置。基座100的前端端面开设有凹陷区110，凹陷区110的内径与扇叶300的直径相适配。凹陷区110的底部开设有间隔设置的导向孔130和配合孔120，导向孔130和配合孔120均沿基座100的长度方向延伸设置。

配合孔120与凹陷区110同轴设置，配合孔120的底部开设有第一安装槽129，导向孔130的底部开设有第二安装槽131。驱动器400安装于第一安装槽129，驱动器400的驱动轴经配合孔120延伸至凹陷区110并与扇叶300传动配合，扇叶300可转动地容纳于凹陷区110当中。摄像头200安装于第二安装槽131，摄像头200朝向导向孔130设置。

其中，扇叶300的叶片之间留有间隙，以供摄像头200通过间隙获取加工面的图像数据。

可选的，摄像头200可以采用高速摄像头200，但不限于此。还可以根据实际需要灵活调整摄像头200的帧率。

导向孔130靠近摄像头200的一端的内壁开设有通气孔132，通气孔132的另一端贯穿至基座100的后端端面。

在工作过程中，驱动器400驱动扇叶300转动，扇叶300转动时，通气孔132可以将气流引导至导向孔130中，并在扇叶300的作用下使气流从凹陷区110吹出。通过该设计，可以避免碎屑刮蹭到摄像头200，也可以避免碎屑卡入导向孔130，从而避免干扰摄像头200的正常视野。此外，该结构可以防止碎屑被沿切向甩出，而是沿轴向被送出，可以避免碎屑飞溅。

摄像头200通过扇叶300的叶片之间的间隙获取加工面的图像数据，从而用于判断加工面的外貌形态是否符合加工需求。

进一步的，驱动轴包括：第一轴体410和第二轴体420。

第一轴体410与驱动器400的本体传动配合，第一轴体410的端面开设有配合槽411，配合槽411沿其轴向延伸设置。

第二轴体420的一端配合于配合槽411。沿第一轴体410的轴向，第二轴体420可滑动地配合于第一轴体410。沿第一轴体410的周向，第二轴体420与第一轴体410固定配合。扇叶300固定连接于第二轴体420远离第一轴体410的一端，第二轴体420远离扇叶300的一端端面与配合槽411的底部之间由第一弹性件412相连。

第二轴体420具有环形凸缘421，环形凸缘421位于第一轴体410之外，环形凸缘421具有第一螺纹部。

配合孔120的孔壁开设有环形凹槽121，环形凹槽121内开设有径向孔122，径向孔122内滑动配合有滑动块123。

径向孔122的底部开设有延伸孔，延伸孔远离环形凹槽121的一端连通有第一活塞140腔125。第一活塞140腔125远离延伸孔的一端开设有连通孔126，连通孔126远离第一活塞140腔125的一端连通有第二活塞150腔127，第二活塞150腔127靠近连通孔126的一端开设有塞杆孔128，塞杆孔128延伸至环形凹槽121，塞杆孔128位于径向孔122靠近扇叶300的一侧，且塞杆孔128与径向孔122间隔设置。

第一活塞140腔125内滑动配合有第一活塞140，第二活塞150腔127内滑动配合有第二活塞150，第二活塞150固定连接有塞杆160，塞杆160经塞杆孔128延伸至环形凹槽121。

第二活塞150远离连通孔126的一侧和第二活塞150腔127远离连通孔126的一端之间抵接有第二弹性件170，第一活塞140和滑动块123之间由延伸杆180固定连接，延伸杆180滑动配合于延伸孔，滑动块123远离延伸杆180的一端端面具有与第一螺纹部相适配的第二螺纹部。

在本实施例中，凹陷区110的深度略大于扇叶300的轴向长度，第二活塞150的直径大于第一活塞140的直径，连通孔126的孔径远远小于第一活塞140的直径。

自然状态下（初始状态），第一弹性件412拉动第二轴体420使环形凸缘421对齐滑动块123，第二弹性件170推动第二活塞150使滑动块123抵接于环形凸缘421，滑动块123和第二轴体420的环形凸缘421螺纹配合。

在使用过程中，驱动器400用于驱动第一轴体410，第一轴体410驱动第二轴体420转动。第二轴体420转动后，由于第一螺纹部和第二螺纹部的螺纹作用，第二轴体420可以相对滑动块123进行轴向运动。在本实施例中，第二轴体420向凹陷区110所在一侧运动。

这个过程中，扇叶300被逐步朝凹陷区110之外推动，这样便于利用扇叶300对凹陷区110边缘可能存在的灰尘、杂质颗粒进行清理，从而避免影响摄像头200的视野。

第二轴体420通过第一螺纹部和第二螺纹部沿配合孔120的轴向运动后，环形凸缘421能够完全运动至滑动块123远离驱动器400的一侧，此时第二轴体420不会继续轴向运动，扇叶300也达到了伸出于凹陷区110的最大长度。

由于环形凸缘421完全运动至滑动块123远离驱动器400的一侧，环形凸缘421能够将塞杆160向塞杆孔128内推动，从而使第二活塞150进一步压缩第二弹性件170，第二活塞150远离第二弹性件170的一侧的气压降低，由于连通孔126的孔径远远小于第一活塞140的直径，第二活塞150远离第二弹性件170的一侧和第一活塞140远离滑动块123的一侧的气压平衡具有滞后性，待气压平衡后，第一活塞140朝连通孔126所在一侧运动，从而使滑动块123朝径向孔122内运动，滑动块123就不会继续阻挡环形凸缘421。此时，在第一弹性件412的作用下，第二轴体420反向运动重新使环形凸缘421与滑动块123对齐。

由于第二活塞150远离第二弹性件170的一侧和第一活塞140远离滑动块123的一侧的气压平衡具有滞后性，待气压平衡后，滑动块123重新与环形凸缘421相抵并螺纹配合。这样的话，扇叶300和第二轴体420全部复位，接下来就可以重复运动了。

这样的话，就实现了扇叶300的间歇式伸出和缩回至凹陷区110，并且能够实现扇叶300在转动过程中同时伴随短距离往复式运动。特别需要强调的是，本结构设计非常适合本申请中需要转动的同时伴随短距离轴向往复运动的情形。

另外，由于扇叶300并不是始终伸出于凹陷区110之外，扇叶300的边缘不用于直接与碎屑接触，从而可以有效地避免碎屑沿扇叶300的切线被甩出，从而减少碎屑飞溅。

进一步的，导向孔130的内壁设有第一导电层510和第二导电层520，第一导电层510和第二导电层520二者均呈弧形，第一导电层510和第二导电层520二者的接触面之间做绝缘处理。

第一轴体410具有第一导电块530，两组第一导电块530分设于第一轴体410的相对两侧，第二轴体420远离扇叶300的一端具有第二导电块540。

第一导电层510与第一导线550电性连接。第二导电层520和一第一导电块530之间由第二导线560电性连接，另一第一导电块530与第三导线570电性连接。

第一导线550和第三导线570接入检测电路。

当环形凸缘421运动至滑动块123远离驱动器400的一侧时，第二导电块540将两组第一导电块530电性导通。

通过该设计，第二导电块540和两组第一导电块530构成了开关结构，可以实现检测电路的间歇式开启，从而实现了检测电路的间歇式开启，这样就可以实现对导向孔130的间歇式检测。

若导向孔130内意外可入碎屑，碎屑可以将第一导电层510和第二导电层520电性导通，在检测电路开启时，可以检测到整个回路是导通的，这就可以为是否有碎屑卡入导向孔130进行检测。

由于是间歇式地开启检测电路，可以有效地减少无效检测数据的数据量，更加轻量化。

特别的，检测电路能够正常开启，或者检测电路能够检测到有碎屑卡入导向孔130，都可以反过来佐证扇叶300能够顺利地轴向往复运动。

综上所述，本发明实施例提供的数控机床刀头运动路径优化方法能够前瞻性地发现机床瑕疵，避免产生多余废件，可以防止浪费生产资源，并保证工件能够被保质加工。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种数控机床刀头运动路径优化方法，其特征在于，包括：

确认弧形凹面的重复加工总次数，设定比例阈值；

在加工过程中获取所述弧形凹面的图像数据；

当剩余的加工次数占所述重复加工总次数的比值小于或等于所述比例阈值，且根据所述图像数据确认所述弧形凹面的外貌不符合加工需求时，确定当前弧形凹面对应的中心轴线；

以该中心轴线为基准构建测试圆弧面，所述测试圆弧面的半径大于当前弧形凹面的半径并小于或等于最终弧形凹面的半径；

将所述测试圆弧面沿径向进行平移，直至所述测试圆弧面与当前弧形凹面的中间位置内切；

以所述测试圆弧面与工件的相交部分为加工测试面，将当前弧形凹面加工至所述加工测试面，并根据所述图像数据确认所述加工测试面的外貌是否符合加工需求；

若符合，则继续执行剩余的加工次数；

若不符合，则增大所述测试圆弧面的半径，并将当前弧形凹面加工至新的加工测试面，直至新的加工测试面的外貌符合加工需求；

若在将所述测试圆弧面的半径增大至最终弧形凹面的半径时，加工测试面的外貌仍然不符合加工需求，则停止加工并发出提示。

2.根据权利要求1所述的数控机床刀头运动路径优化方法，其特征在于，在数控机床的刀座处设置摄像机构，以用于获取所述图像数据。

3.根据权利要求2所述的数控机床刀头运动路径优化方法，其特征在于，所述摄像机构包括：基座、摄像头、扇叶和驱动器；

所述基座的前端朝向数控机床的刀头设置；所述基座的前端端面开设有凹陷区，所述凹陷区的内径与所述扇叶的直径相适配；所述凹陷区的底部开设有间隔设置的导向孔和配合孔，所述配合孔与所述凹陷区同轴设置，所述配合孔的底部开设有第一安装槽，所述导向孔的底部开设有第二安装槽；所述驱动器安装于所述第一安装槽，所述驱动器的驱动轴经所述配合孔延伸至所述凹陷区并与所述扇叶传动配合；所述摄像头安装于所述第二安装槽，所述摄像头朝向所述导向孔设置；

其中，所述扇叶的叶片之间留有间隙，以供所述摄像头通过所述间隙获取弧形凹面的所述图像数据。

4.根据权利要求3所述的数控机床刀头运动路径优化方法，其特征在于，所述导向孔靠近所述摄像头的一端的内壁开设有通气孔，所述通气孔的另一端贯穿至所述基座的后端端面。

5.根据权利要求3所述的数控机床刀头运动路径优化方法，其特征在于，所述驱动轴包括：第一轴体和第二轴体；

所述第一轴体与所述驱动器的本体传动配合，所述第一轴体的端面开设有配合槽，所述配合槽沿其轴向延伸设置；

所述第二轴体的一端配合于所述配合槽；沿所述第一轴体的轴向，所述第二轴体可滑动地配合于所述第一轴体；沿所述第一轴体的周向，所述第二轴体与所述第一轴体固定配合；所述扇叶固定连接于所述第二轴体远离所述第一轴体的一端，所述第二轴体远离所述扇叶的一端端面与所述配合槽的底部之间由第一弹性件相连；

所述第二轴体具有环形凸缘，所述环形凸缘位于所述第一轴体之外，所述环形凸缘具有第一螺纹部；

所述配合孔的孔壁开设有环形凹槽，所述环形凹槽内开设有径向孔，所述径向孔内滑动配合有滑动块；所述径向孔的底部开设有延伸孔，所述延伸孔远离所述环形凹槽的一端连通有第一活塞腔；所述第一活塞腔远离所述延伸孔的一端开设有连通孔，所述连通孔远离所述第一活塞腔的一端连通有第二活塞腔，所述第二活塞腔靠近所述连通孔的一端开设有塞杆孔，所述塞杆孔延伸至所述环形凹槽；

所述第一活塞腔内滑动配合有第一活塞，所述第二活塞腔内滑动配合有第二活塞，所述第二活塞固定连接有塞杆，所述塞杆经所述塞杆孔延伸至所述环形凹槽；所述第二活塞远离所述连通孔的一侧和所述第二活塞腔远离所述连通孔的一端之间抵接有第二弹性件，所述第一活塞和所述滑动块之间由延伸杆固定连接，所述延伸杆滑动配合于所述延伸孔，所述滑动块远离所述延伸杆的一端端面具有与所述第一螺纹部相适配的第二螺纹部；

自然状态下，所述第一弹性件拉动所述第二轴体使所述环形凸缘对齐所述滑动块，所述第二弹性件推动所述第二活塞使所述滑动块抵接于所述环形凸缘；

所述驱动器用于驱动所述第一轴体和所述第二轴体转动，从而使所述第二轴体通过所述第一螺纹部和所述第二螺纹部沿所述配合孔的轴向运动，从而使所述环形凸缘推动所述塞杆，进而使所述滑动块向所述延伸孔滑动。

6.根据权利要求5所述的数控机床刀头运动路径优化方法，其特征在于，所述导向孔的内壁设有第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层二者均呈弧形，所述第一导电层和所述第二导电层二者的接触面之间做绝缘处理；

所述第一轴体具有第一导电块，两组所述第一导电块分设于所述第一轴体的相对两侧，所述第二轴体远离所述扇叶的一端具有第二导电块；

所述第一导电层与第一导线电性连接；所述第二导电层和一所述第一导电块之间由第二导线电性连接，另一所述第一导电块与第三导线电性连接；

所述第一导线和所述第三导线接入检测电路；当所述环形凸缘运动至所述滑动块远离所述驱动器的一侧时，所述第二导电块将两组所述第一导电块电性导通。

7.根据权利要求5所述的数控机床刀头运动路径优化方法，其特征在于，所述凹陷区的深度略大于所述扇叶的轴向长度。