1.一種平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):
步驟一:將平面或直線進(jìn)行分割,得出每個(gè)分割段的長(zhǎng)度。
步驟二:計(jì)算相鄰分割段之間的相對(duì)彎曲角度。
步驟三:根據(jù)相鄰分割段的相對(duì)彎曲角度以及余弦定理計(jì)算出分割節(jié)點(diǎn)與平面端部或其余分割節(jié)點(diǎn)連線相對(duì)于相鄰分割段的夾角。
步驟四:利用余弦定理計(jì)算出分割節(jié)點(diǎn)與平面或直線端部或其余分割節(jié)點(diǎn)連線的長(zhǎng)度。
步驟五:根據(jù)步驟三、四的計(jì)算結(jié)果最終計(jì)算出平面或直線端部或其余分割節(jié)點(diǎn)相對(duì)平面或直線初始位置的高度,利用此高度作為逼近圓弧的根據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,步驟一中,將平面或直線任意分割為n份,每份的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2、L3…Ln,每份所對(duì)應(yīng)的圓心角分別為α1、α2、α3…αn,則分割后有n-1個(gè)分割節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,步驟二中,利用弦切角定理計(jì)算出相鄰分割段之間的相對(duì)彎曲角度,即相鄰分割段圓周角之和,分割段L1相對(duì)于分割段L2的彎曲角度為
αrel12——分割段L1相對(duì)分段L2的相對(duì)彎曲角度;
同理,分割段L2相對(duì)分段L3的彎曲角度為
αrel23——分割段L2相對(duì)分段L3的彎曲角度;
以此類推,分割段Ln相對(duì)未掃描分段Ln+1的彎曲角度為
αreln(n+1)——分割段Ln相對(duì)分段Ln+1的彎曲角度;
令則αrel12=b1+b2、αrel23=b2+b3、αrel34=b3+b4…αreln(n+1)=bn+bn+1。
4.如權(quán)利要求3所述的平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,步驟三中,根據(jù)相鄰分割段的相對(duì)彎曲角度以及余弦定理計(jì)算出分割節(jié)點(diǎn)與平面端部或其余分割節(jié)點(diǎn)連線相對(duì)于相鄰分割段的夾角;分割節(jié)點(diǎn)(1)與平面端部連線相對(duì)于分段L2的夾角為
a1=b1+b2
a1——分割節(jié)點(diǎn)(1)與平面端部連線相對(duì)于分割段L2的夾角;
分割節(jié)點(diǎn)(2)與平面端部連線相對(duì)于分段L3的夾角由余弦定理可計(jì)算為
C2——分割節(jié)點(diǎn)(2)與平面端部連線的長(zhǎng)度;
則第n道掃描線與板材自由端連線相對(duì)于板材初始位置的夾角為
Cn——分割節(jié)點(diǎn)n與平面端部連線的長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求4所述的平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,步驟四中,利用余弦定理計(jì)算出分割節(jié)點(diǎn)與平面端部或其余分割節(jié)點(diǎn)連線的長(zhǎng)度;分割節(jié)點(diǎn)(1)與平面端部連線的長(zhǎng)度即為分割段L1的長(zhǎng)度,即
C1=L1
分割節(jié)點(diǎn)(2)與平面端部連線的長(zhǎng)度由余弦定理計(jì)算為
以此類推,第n到掃描線與板材自由端連線的長(zhǎng)度為
6.如權(quán)利要求5所述的平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,步驟五中,根據(jù)步驟三、四的計(jì)算結(jié)果最終計(jì)算出平面端部或其余分割節(jié)點(diǎn)相對(duì)平面初始位置的高度,利用此高度作為逼近圓弧的根據(jù),在分割節(jié)點(diǎn)(1)處進(jìn)行彎曲逼近圓弧后,平面端部相對(duì)于初始位置升高的高度為
y1=L1sin(b1+b2)=C1sin(b1+b2)=C1sina1
在分割節(jié)點(diǎn)(1)、(2)處彎曲逼近圓弧后,平面端部相對(duì)于初始位置升高的高度為
y2=C2sina2
則第1、2…n分割節(jié)點(diǎn)曲逼近圓弧后平面端部相對(duì)于初始位置升高的高度為
yn=Cnsinan
式中,an——分割節(jié)點(diǎn)n與分割節(jié)點(diǎn)(1)的連線與第n+1分割段間的夾角;
yn——分割節(jié)點(diǎn)n彎曲逼近圓弧后分割節(jié)點(diǎn)(1)相對(duì)于平面初始位置升高的高度。
7.如權(quán)利要求6所述的平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,計(jì)算每個(gè)分割節(jié)點(diǎn)相對(duì)于初始位置升高的高度時(shí),計(jì)算分割節(jié)點(diǎn)(1)相對(duì)初始位置升高的高度時(shí),令上述算式中的下標(biāo)增加一位,即
C2=L2
a2=b2+b3
y2=C2sina2
y3=C3sina3
an=arccos[((Ln)2+(Cn)2-(Cn-1)2)/(2LnCn)]+bn+bn+1
yn=Cnsinan
式中,Cn——第n道掃描線與第1道掃描線的連線長(zhǎng)度;
an——分割節(jié)點(diǎn)n與分割節(jié)點(diǎn)(1)的連線與第n+1分割段間的夾角;
yn——分割節(jié)點(diǎn)n彎曲逼近圓弧后分割節(jié)點(diǎn)(1)相對(duì)于平面初始位置升高的高度。
8.如權(quán)利要求1所述的平面分段逼近圓弧的方法,其特征在于,在激光板材成形技術(shù)中,當(dāng)將平面或直線特征逼近為給定曲率的圓弧時(shí),將平面板材局部彎曲成為給定曲率的一段圓弧,在每個(gè)成形位置滿足以上計(jì)算方法的最終平面端部或分割節(jié)點(diǎn)相對(duì)于初始位置升高的高度,即能夠?qū)Π宀倪M(jìn)行精確成形。