技術(shù)特征：

1.一種圓鋸片在石材上加工凹圓弧的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、畫出工件的外輪廓曲線，并導(dǎo)出外輪廓的圖形交換文件DXF；

步驟2、將外輪廓的圖形交換文件DXF導(dǎo)入系統(tǒng)，讀取其中的圖元信息，獲取凹圓弧的半徑R、圓心在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(x₀，y₀)、起點相位角α、終點相位角β；

步驟3、構(gòu)建凹圓弧模型，在圓弧起點處建立輔助坐標(biāo)系XOY，O為凹圓弧起點，Y方向為凹圓弧起點到圓心的方向，X方向為起點處切線方向，粗實線為工件輪廓，則凹圓弧可表示為：

式中，R為凹圓弧半徑，為相位角，滿足α為起點相位角、β為終點相位角；

步驟4、計算圓鋸片主切削弦長d₁：

圓鋸片以角度θ加工工件，d₁為圓鋸片主切削弦長，d為圓鋸片切削深度，r₁為圓鋸片半徑，則圓鋸片主切削弦長d₁計算如下：

$d_1=2\sqrt{r_1^2-{(r_1-d/cos\mathrm{\θ})}^2}---\left(2\right)$

步驟5、計算圓鋸片偏轉(zhuǎn)角度θ值，本步驟中的偏轉(zhuǎn)角度θ值與步驟4中的角度θ相同：

$\mathrm{\θ}=arcsin\frac{2r_1}{\sqrt{4R^2+d^2}}-arcsin\frac{d}{\sqrt{4R^2+d^2}}---\left(3\right)$

步驟6、根據(jù)圓鋸片主切削弦長中點的運動軌跡計算輔助半徑r’：

步驟7、比較圓鋸片主切削弦長d₁/2與輔助半徑r’的大小，當(dāng)d₁/2小于或等于r’時，轉(zhuǎn)入步驟8；當(dāng)d₁/2大于r’時，轉(zhuǎn)入步驟9；

步驟8、輔助圓弧與凹圓弧同一圓心，輔助圓弧的起始相位角與凹圓弧的起始相位角一致，計算輔助圓弧半徑r和圓心角

轉(zhuǎn)入步驟11；

步驟9：輔助圓弧與凹圓弧同一圓心，輔助圓弧的起始相位角與凹圓弧的起始相位角不一致，計算輔助圓弧半徑r和圓心角

轉(zhuǎn)入步驟10；

步驟10、計算輔助圓弧起點與凹圓弧起點的相位角差值γ：

γ＝arctan(r₁/2r) (7)

步驟11、根據(jù)輔助圓弧的r和圓心角構(gòu)建輔助圓弧模型：

上式中，α′、β′為輔助圓弧起點和終點對應(yīng)的相位角；

步驟12、進行輔助圓弧離散，得到n個離散點，并輸出各個點的坐標(biāo)(x_i，y_i)，該離散點表示為：

步驟13、將離散點(x_i，y_i)進行坐標(biāo)變換，轉(zhuǎn)換為工件坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x′_i，y′_i)；

步驟14、根據(jù)五軸機床各個軸的運動范圍，將坐標(biāo)變換后的離散點(x′_i，y′_i)的運動轉(zhuǎn)換為五軸AC雙擺頭數(shù)控機床各個軸的運動(X，Y，Z，A，C)，并啟用數(shù)控系統(tǒng)的RTCP功能，其中X、Y、Z可由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前加工點的A、C自動計算，當(dāng)前加工點的A、C計算如下：

A＝θ

$C=\left\{\begin{array}{cc}min\{arctan\frac{P_y}{P_x}-C^{\′},\arctan \frac{P_y}{P_x}+\mathrm{\π}-C^{\′}\}& (\frac{P_y}{P_x}\>0)\\ \min \{arctan\frac{P_y}{P_x}+\mathrm{\π}-C^{\′},\arctan \frac{P_y}{P_x}+2\mathrm{\π}-C^{\′}\}& (\frac{P_y}{P_x}\<0)\\ min\{90-C^{\′},270-C^{\′}\}& (P_x=0)\end{array}\right.$

上式中，(P_x，P_y)為當(dāng)前點的單位切向量，C′為當(dāng)前點的上一點對應(yīng)的C軸轉(zhuǎn)角；

步驟15、根據(jù)離散點坐標(biāo)數(shù)據(jù)編寫或自動生成G代碼，由數(shù)控系統(tǒng)控制五軸機床運行G代碼，通過圓鋸片圓心沿著輔助圓弧軌跡以特定姿態(tài)運動，保證圓鋸片以合適的姿態(tài)加工出所需的工件凹圓弧外輪廓軌跡。