利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020108570507
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、根据相邻两段曲线的各项参数,直线的起始点,圆弧的起始点与圆心,再由刀具坐标系确定初始转刀角度,将刀具切向转到工件初始加工方向;

步骤二、在复平面中,设当前曲线终点切向向量为a,下一曲线起点切向向量为b,若当前曲线为圆弧,则该向量由曲线终点为起点指向圆心的向量c按照圆弧的顺逆旋转90°可得,若是圆弧为顺时针圆弧,则逆时针旋转90°,反之,则顺时针旋转90°;若下一曲线为圆弧,起点的切向向量由曲线起始点为起点指向圆心的向量d按照圆弧的顺逆旋转90°可得,若是圆弧为顺时针圆弧,则逆时针旋转90°,反之,则顺时针旋转90°;

向量旋转在复平面完成,若当前圆弧为顺时针圆弧,则旋转公式为:a=c×j (1);

若当前圆弧为逆时针圆弧,则旋转公式为:a=c×(-j) (2);

同理可得下一曲线为圆弧时的旋转公式;

步骤三、由当前曲线终点切向向量与下一曲线起点切向向量计算刀转角;

刀转角α的计算公式为:

α=A+Bj=ln(b/a) (3);

刀转角α=B,由复数自然对数的差值计算出的刀转角的正负号表示旋转方向,若是刀转角为正,刀逆时针旋转;反之,刀顺时针旋转;复数的辐角从x轴正向按逆时针计算,当a顺时针旋转到b的角度大于180°,则顺时针旋转,所得角度为负,所以刀转角的绝对值小于180°;

设当前曲线终点切向角度为β,下一曲线起点的切向角度为θ,则:θ=β+α (4)。

2.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线与下一曲线均为直线,根据点坐标计算出当前直线的终点切向向量a与下一直线的起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

3.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为直线,下一曲线为顺时针圆弧,根据点坐标计算出当前直线的终点切向向量,再由圆弧的起点与圆心得到向量d,并将此向量逆时针旋转90°得到圆弧起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

4.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为直线,下一曲线为逆时针圆弧,根据点坐标计算出当前直线的终点切向向量,再由下一圆弧的起点与圆心得到向量d,并将此向量顺时针旋转90°得到圆弧起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

5.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为顺时针圆弧,下一曲线为直线,由当前圆弧的起点与圆心得到向量c,并将此向量逆时针旋转90°得到圆弧终点切向向量a,再根据点坐标计算出下一直线的起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

6.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为逆时针圆弧,下一曲线为直线,由当前圆弧的起点与圆心得到向量c,并将此向量顺时针旋转90°得到圆弧终点切向向量a,再根据点坐标计算出下一直线的起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

7.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为顺时针圆弧,下一曲线为逆时针圆弧,由当前圆弧的起点与圆心得到向量c,并将此向量逆时针旋转90°得到圆弧终点切向向量a,再由下一圆弧的起点与圆心得到向量d,并将此向量顺时针旋转90°得到圆弧起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

8.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为顺时针圆弧,下一曲线为顺时针圆弧,由当前圆弧的起点与圆心得到向量c,并将此向量逆时针旋转90°得到圆弧终点切向向量a,再由下一圆弧的起点与圆心得到向量d,并将此向量逆时针旋转90°得到圆弧起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

9.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为逆时针圆弧,下一曲线为顺时针圆弧,由当前圆弧的起点与圆心得到向量c,并将此向量顺时针旋转90°得到圆弧终点切向向量a,再由下一圆弧的起点与圆心得到向量d,并将此向量逆时针旋转90°得到圆弧起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。

10.根据权利要求1所述的基于复平面的切割刀具扭转角度的计算方法,其特征在于:若当前曲线为逆时针圆弧,下一曲线为逆时针圆弧,由当前圆弧的起点与圆心得到向量c,并将此向量顺时针旋转90°得到圆弧终点切向向量a,再由下一圆弧的起点与圆心得到向量d,并将此向量顺时针旋转90°得到圆弧起点切向向量b,再根据公式(3)计算出刀转角α。