[发明专利]一种任意曲线旋转插补方法

摘要

本发明涉及一种任意曲线旋转插补方法。现有数控系统对非圆曲线的旋转插补应用的比较少，不能满足高复杂度曲线加工需要。本发明方法首先把旋转曲线分为N部分单调函数，然后控制X轴、Z轴方向，再累加计算标准非圆曲线插补模块输出，当累加达到一定值时，插补输出，直至插补结束。发明任意曲线旋转插补算法编程简单，可以适用于任意曲线的旋转插补，加工效率和质量由标准曲线插补模块确定。

主权项

1. 一种任意曲线旋转插补方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤（1）旋转变换的矩阵形式为：（1）表示点绕坐标原点逆时针转动某个角度，得到一个新点；其中点坐标用表示，点坐标用表示，为逆时针旋转的角度；步骤（2）由于旋转曲线在坐标系中的图形并不是单调函数，轨迹一般不是单调函数，不得不涉及到插补方向的控制；可以通过重新划分各个部分，把整个旋转曲线划分为N部分，使每个部分中旋转曲线都是单调函数；步骤（3）根据第n部分旋转曲线的起点和终点确定该部分旋转曲线的插补方向输出；其中0<n<=N；步骤（4）一种任意曲线插补模块插补输出到旋转模块；如果该任意曲线插补模块只输出X轴插补，则计算公式为：（2）（3）其中，和为中间变量，和为逆时针旋转角度的正弦和余弦量；如果该任意曲线插补模块只输出Z轴插补，则计算公式为：（4）（5）如果该任意曲线插补模块同时输出X轴和Z轴插补，则计算公式为：（6）（7）步骤（5）旋转插补模块插补输出；和比较，当大于等于时，X轴插补输出，同时（8）当小于等于时，X轴插补输出，同时（9）和比较，当大于等于时，Z轴插补输出，同时（10）当小于等于时，Z轴插补输出，同时（11）其中，为一个设定好的与旋转角度无关的常量；（12）步骤（6）根据该任意曲线模块的结束标志输出，判断整个旋转曲线是否插补完成，如果完成，直接结束；步骤（7）判断该部分旋转曲线插补是否插补完成；如果完成跳到步骤（3），进行第n+1部分单调旋转曲线插补，如果没有完成，则跳到步骤（4），继续等待该任意曲线插补模块插补输出。