【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数控加工，尤其涉及一种圆弧插补输出优化方法及系统。
技术介绍
1、在数控加工领域，圆弧插补指令是铣削加工中常用的指令之一，它能够实现刀具在工件上按照预定的圆弧轨迹进行移动。针对fanuc、西门子等数控系统，圆弧插补指令通常有两种表达方式：圆心法和半径法。
2、圆心法是通过给定i、j、k后面的数值来定义圆弧起点到圆心位置在x、y、z轴上的分量值，从而确定圆弧插补的圆心位置。这种方法需要明确圆弧的起点、终点以及圆心相对于起点的位置。然而，圆心法存在一个显著的问题，即圆弧终点位置精度问题。当圆弧起点和终点处的半径值之差超过数控系统设定的容许值(如fanuc系统的参数no.3410)时，系统会发出报警(如ps0020)“半径值超差”。这是因为圆心法输出的确定性参数包括圆弧起点位置坐标、圆弧圆心相对于圆弧起点的距离以及圆弧终点位置坐标，但依据这些信息确定圆弧形态和位置时，存在过约束问题，如图1所示。若程序代码给定的圆弧终点坐标精度不够，实际机床运行时会因过约束而导致系统报警。
3、半径法则是通过给定r值来确定圆弧半径，以此通过圆弧起点、终点和圆弧半径来确认圆弧。其中，r为正值时表示圆心角小于或等于180°，r为负值时表示圆心角大于180°。这种方法在一定程度上简化了圆弧插补指令的编写，但在处理整圆指令时存在问题。因为整圆指令的终点和起点位置相同，使用半径法无法确定圆弧圆心位置。
4、目前，qjcam现有的qjpp后处理文件采用的圆弧输出指令为g02/g03xp_yp_i_j_f_，即圆心法
技术实现思路
1、为此，本专利技术实施例提供了一种圆弧插补输出优化方法及系统，用于解决现有技术中因圆弧插补指令终点坐标精度不够导致的数控系统报警——“半径值超差”的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种圆弧插补输出优化方法，该方法包括：
3、对用户变量进行申明，其中所述用户变量包括点位、轴角和圆弧半径；
4、基于所述用户变量，判断圆弧插补指令的输出内容，针对不同的圆弧平面，输出对应的nc程序指令；
5、基于所述nc程序指令，根据圆心角的大小，判断圆弧的类型：
6、基于所述圆弧的类型，将圆弧终点位置坐标分别赋值给用户定义变量，并根据圆心角的判断结果，编辑圆心法圆弧输出块或半径法圆弧输出块；
7、将编辑好的圆弧插补输出块整合到nc程序中，并输出。
8、优选地，所述判断圆弧插补指令的输出内容，对不同的圆弧平面，输出对应的nc程序指令的方法为：
9、使用qjcam软件提供的圆弧工作平面变量m_arc_plane_mcs判断圆弧插补指令的输出内容，针对不同的圆弧平面，输出对应的nc程序指令。
10、优选地，所述使用qjcam软件提供的圆弧工作平面变量m_arc_plane_mcs判断圆弧插补指令的输出内容，针对不同的圆弧平面，输出对应的nc程序指令的方法包括：
11、如果圆弧工作平面变量属于xy平面，则输出xyij，屏蔽zk；
12、如果圆弧工作平面变量属于yz平面，则输出yzjk，屏蔽xi；
13、如果圆弧工作平面变量属于zx平面，则输出zxki，屏蔽yj；
14、其中，xyz对应的是圆弧终点位置坐标，ijk为圆弧中心相对于圆弧起点在xyz方向上的偏差值。
15、优选地，所述根据圆心角的大小，判断圆弧的类型的方法为：
16、若圆心角小于等于180°，则圆弧半径值保持正值，即使用半径法并输出r+，其中r为半径；
17、若圆心角介于180°和360°之间，则圆弧半径值取反，即使用半径法并输出r-。
18、优选地，所述将圆弧终点位置坐标分别赋值给用户定义变量的方法为：
19、将圆弧终点位置坐标分别赋值给用户定义变量user_axis_one/two/thr。
20、优选地，所述根据圆心角的判断结果，编辑圆心法圆弧输出块或半径法圆弧输出块的方法包括：
21、判断是否圆心角＝360°，若圆心角＝360°，即圆弧为整圆，则使用圆心法输出圆弧插补指令；否则使用半径法输出圆弧插补指令；
22、编辑圆心法圆弧输出块或半径法圆弧输出块，按照数控系统指令格式要求输出相关信息。
23、优选地，所述相关信息包括：m_sys_circle_code对应g02/g03圆弧插补方向，xyz对应的是圆弧终点位置坐标，ijk为圆弧中心相对于圆弧起点在xyz方向上的偏差值，f为圆弧加工进给速度，r为圆弧半径。
24、本专利技术实施例还提供了一种圆弧插补输出优化系统，该系统用于实现上述所述的圆弧插补输出优化方法，具体包括：
25、变量声明模块，用于对用户变量进行申明，其中所述用户变量包括点位、轴角和圆弧半径；
26、圆弧工作平面判断模块，用于基于所述用户变量，判断圆弧插补指令的输出内容，针对不同的圆弧平面，输出对应的nc程序指令；
27、圆弧类型判断模块，用于基于所述nc程序指令，根据圆心角的大小，判断圆弧的类型：
28、位置变量赋值与圆弧插补指令输出选择模块，用于基于所述圆弧的类型，将圆弧终点位置坐标分别赋值给用户定义变量，并根据圆心角的判断结果，编辑圆心法圆弧输出块或半径法圆弧输出块；
29、nc程序输出模块，用于将编辑好的圆弧插补输出块整合到nc程序中，并输出。
30、本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器、存储器和总线系统，所述处理器和存储器通过该总线系统相连，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行存储器存储的指令，以实现上述所述的圆弧插补输出优化方法。
31、本专利技术实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机软件产品，所述计算机软件产品包括若干指令，用以使得一台计算机设备执行上述所述的圆弧插补输出优化方法。
32、从以上技术方案可以看出，本专利技术申请具有以下有益效果：
33、本专利技术实施例提出一种圆弧插补输出优化方法及系统，通过精确处理用户变量、智能判断圆弧类型及选择合适的输出方式(圆心法或半径法)，有效解决了数控系统中因圆弧指令终点坐标精度不足导致的“半径值超差”报警问题，并确保了nc程序能覆盖0～360°所有圆弧的加工需求。该方法适配fanuc、西门子等广泛使用的数控系统，显著提高了数控加工程序的调试效率、正确率和通用性，为编程工程师提供了更强大、更灵活的工具。
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1.一种圆弧插补输出优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述判断圆弧插补指令的输出内容，对不同的圆弧平面，输出对应的NC程序指令的方法为：
3.根据权利要求2所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述使用QJCAM软件提供的圆弧工作平面变量m_arc_plane_mcs判断圆弧插补指令的输出内容，针对不同的圆弧平面，输出对应的NC程序指令的方法包括：
4.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述根据圆心角的大小，判断圆弧的类型的方法为：
5.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述将圆弧终点位置坐标分别赋值给用户定义变量的方法为：
6.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述根据圆心角的判断结果，编辑圆心法圆弧输出块或半径法圆弧输出块的方法包括：
7.根据权利要求6所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述相关信息包括：m_sys_circle_code对应G02/G03圆弧插补方向，XYZ对应的是圆
8.一种圆弧插补输出优化系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1至7任意一项所述的圆弧插补输出优化方法，具体包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、存储器和总线系统，所述处理器和存储器通过该总线系统相连，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行存储器存储的指令，以实现权利要求1至7任意一项所述的圆弧插补输出优化方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机软件产品，所述计算机软件产品包括若干指令，用以使得一台计算机设备执行权利要求1至7任意一项所述的圆弧插补输出优化方法。
...【技术特征摘要】
1.一种圆弧插补输出优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述判断圆弧插补指令的输出内容，对不同的圆弧平面，输出对应的nc程序指令的方法为：
3.根据权利要求2所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述使用qjcam软件提供的圆弧工作平面变量m_arc_plane_mcs判断圆弧插补指令的输出内容，针对不同的圆弧平面，输出对应的nc程序指令的方法包括：
4.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述根据圆心角的大小，判断圆弧的类型的方法为：
5.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述将圆弧终点位置坐标分别赋值给用户定义变量的方法为：
6.根据权利要求1所述的圆弧插补输出优化方法，其特征在于，所述根据圆心角的判断结果，编辑圆心法圆弧输出块或半径法圆弧输出块的方法包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈钱，安周，袁梦松，
申请(专利权)人：苏州千机智能软件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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