數(shù)控車(chē)削加工刀具干涉處理的算法研究（二）

    當(dāng)零件輪廓為第Ⅲ象限時(shí)，切削時(shí)刀具無(wú)干涉。
    零件輪廓為第Ⅳ象限時(shí)，切削加工視刀具角度的不同有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的干涉。如圖3(b)，過(guò)圓弧的起點(diǎn)作角度為α的直線L，求直線與圓弧的交點(diǎn)，如交點(diǎn)存在，交點(diǎn)左側(cè)切削無(wú)干涉，而右側(cè)切削有干涉。將圓弧在交點(diǎn)處截?cái)�，將右�?cè)的圓弧轉(zhuǎn)化為角度α的直線L。如交點(diǎn)不在該圓弧上，則將圓弧轉(zhuǎn)化為角度為α的直線L，同時(shí)過(guò)圓弧終點(diǎn)作垂直輔助線，如圖3(c)。其殘留部分的處理同上所述通過(guò)反向切削時(shí)切除。
3 算法實(shí)現(xiàn)
    根據(jù)上述的算法原理，通過(guò)對(duì)零件圖特征的分析，在算法實(shí)現(xiàn)的程序設(shè)計(jì)中對(duì)刀具干涉的處理，可分為如下三種情況：
·直線與直線相連接；
·直線與圓弧相連接；
·圓弧。
1）直線與直線相連接的處理．如切削直線時(shí)存在刀具干涉，如圖4(a),則將該直線用角度為α的直線L代替，同時(shí)求該直線與后續(xù)直線的交點(diǎn)．如有交點(diǎn)，則在交點(diǎn)處將直線截?cái)�，交點(diǎn)的右部分直線轉(zhuǎn)化為角度為α的直線．如無(wú)交點(diǎn)或交點(diǎn)不在直線上，則下一直線也轉(zhuǎn)化為角度α的直線．其終點(diǎn)的z坐標(biāo)為該線段的z坐標(biāo)，同時(shí)增加垂直輔助線.
2）當(dāng)直線接第Ⅰ象限圓弧時(shí)，刀具切削圓弧時(shí)無(wú)干涉，但如切削直線有干涉存在，將直線轉(zhuǎn)化為角度為α的直線L如圖5(a)。則圓弧的起點(diǎn)被修改為直線L與該圓弧的交點(diǎn)。如無(wú)交點(diǎn)則表明該段圓弧位于該直線下，此時(shí)將該圓弧也轉(zhuǎn)化為角度為α的直線，其終點(diǎn)z坐標(biāo)為該圓弧的終點(diǎn)的z坐標(biāo)。如圖5(b)所示(從結(jié)構(gòu)工藝性考慮，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免這種結(jié)構(gòu))。
3）當(dāng)直線接第Ⅱ象限圓弧時(shí)，此時(shí)刀具切削直線和圓弧都有可能干涉。如刀具切削直線有干涉存在，其處理算法同本段第1節(jié)所述。如與直線相接的后續(xù)圓弧也存在刀具干涉，則將該圓弧轉(zhuǎn)化為角度為α的直線，其處理的算法同本段第2節(jié)所述。
4）當(dāng)直線接第Ⅲ象限圓弧時(shí)，刀具切削圓弧時(shí)無(wú)干涉，但如切削直線有干涉存在，其處理算法同本段第2節(jié)所述。
5）當(dāng)直線接第Ⅳ象限圓弧時(shí)，此時(shí)刀具切削直線有可能干涉。切削圓弧也有可能干涉。如該直線加工時(shí)有干涉，其處理的算法同切削直線時(shí)的算法。對(duì)圓弧切削時(shí)的干涉處理，其算法同上述圓弧切削的算法。
6）算法框圖
（1）當(dāng)直線接第Ⅱ象限圓弧時(shí)，此時(shí)刀具切削直線和圓弧都有可能干涉。如刀具切削直線有干涉存在，其處理算法同本段第1節(jié)所述。如與直線相接的后續(xù)圓弧也存在刀具干涉，則將該圓弧轉(zhuǎn)化為角度為α的直線，其處理的算法同本段第2節(jié)所述。
（2）當(dāng)直線接第Ⅲ象限圓弧時(shí)，刀具切削圓弧時(shí)無(wú)干涉，但如切削直線有干涉存在，其處理算法同本段第2節(jié)所述。
（3）當(dāng)直線接第Ⅳ象限圓弧時(shí)，此時(shí)刀具切削直線有可能干涉。切削圓弧也有可能干涉。如該直線加工時(shí)有干涉，其處理的算法同切削直線時(shí)的算法。對(duì)圓弧切削時(shí)的干涉處理，其算法同上述圓弧切削的算法。
（4）算法框圖 
4 結(jié)語(yǔ)
1）本算法穩(wěn)定，可靠。能應(yīng)用于數(shù)控車(chē)削加工的自動(dòng)編程系統(tǒng)。
2）根據(jù)本文所述的算法，在加工某些形狀的零件時(shí)，必要時(shí)需經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的正反向切削才能完成，但由于切削加工一般有粗加工和精加工，因此對(duì)于因刀具角度而產(chǎn)生的欠切削殘留的較小余量，可暫不考慮，在精加工或半精加工時(shí)處理。精加工時(shí)因刀具切削條件的改善，產(chǎn)生刀具干涉的幾率相對(duì)要小得多。
3）在進(jìn)行反向切削時(shí)，刀具的起刀點(diǎn)處有可能產(chǎn)生干涉，此時(shí)應(yīng)考慮因刀頭尺寸較大而產(chǎn)生干涉。
4）本文所討論的算法與毛坯輪廓形狀無(wú)關(guān)，適用于各種形狀的毛坯。