(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111482315.0 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 上海维宏电子科技股份有限公司 地址 201108 上海市闵行区颛 兴东路127 7 弄29号四楼 申请人 上海维宏 智能技术有限公司 　 南京开通自动化 技术有限公司 (72)发明人 高华　郑之开　牟凤林　步飞军　 (74)专利代理 机构 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人 王洁　郑暄 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 五轴加工中基于奇异区域规避实现刀轴矢 量整体优化处理的方法、 装置、 处理器及存储介 质 (57)摘要 本发明涉及一种五轴加工中基于奇异区域 规避实现刀轴矢量整体优化处理的方法， 包括以 下步骤： 建立单位球， 将所有的刀轴矢量置于单 位球上； 定义奇异锥和锥度圆； 对每个奇异锥内 的刀轴矢量 过刀轴矢量的终点Pak作垂直 于 的垂面； 计算沿顺时针方向调整的角度θmk 和沿逆时针方向调整的角度θnk； 分别过所有刀 轴矢量的终点Pn作垂直于 的垂面， 与 相交 于Rn点； 将 沿顺时针方向或逆时针方向旋 转调整； 延长 旋转后的向量， 得到处理后的 刀轴矢量 采用了本发明的五轴加工中基于 奇异区域规避实现刀轴矢量整体优化处理的方 法、 装置、 处理器及其计算机 可读存储介质， 避免 了只针对奇异锥内刀轴矢量处理时， 奇异锥内与奇异锥外刀轴矢量的连续 性光滑性遭 到削减。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114117686 A 2022.03.01 CN 114117686 A 1.一种五轴加工中基于奇异区域规避实现刀轴矢量整体优化处理的方法， 其特征在 于， 所述的方法包括以下步骤： (1)建立单位球， 将所有的刀轴矢量置 于单位球上； (2)定义奇异锥和锥度 圆， 检查是否每个刀轴矢量是否都在奇异锥外， 如果是， 则直接 结束； 否则， 继续 步骤(3)； (3)定义除 和 外其余的刀轴 矢量为 在奇异锥内的刀轴 矢量为 其中n≥ 1， k≥1； (4)对每个奇异锥内的刀轴矢量 过刀轴矢量的终点Pak作垂直于 的垂面， 与 相交于Qn点， 与锥度圆相交于 M、 N两点； (5)计算 相对于 沿顺时针方向调整的角度θmk， 计算 相对于 沿逆 时针方向调整的角度 θnk； (6)分别过 所有刀轴矢量的终点Pn作垂直于 的垂面， 与 相交于Rn点； (7)根据调整角度进行判断， 将 绕 沿顺时针方向或逆时针方向旋转调整； (8)延长 旋转后的向量， 交单位球面于P ′n， 得到处理后的刀轴矢量 2.根据权利要求1所述的五轴加工中基于奇异区域规避实现刀轴矢量整体优化处理 的 方法， 其特 征在于， 所述的步骤(7)具体为： 判断所有顺时针调整角度 θmk中的最大值( θm)max是否小于所有逆时针调整角度 θnk中的 最大值( θn)max， 如果是， 则将 绕 沿顺时针方向旋转( θm)max； 否则， 将 绕 沿 逆时针方向旋转( θn)max。 3.根据权利要求1所述的五轴加工中基于奇异区域规避实现刀轴矢量整体优化处理 的 方法， 其特征在于， 所述的步骤(1)的刀轴矢量中的起始刀轴矢量为 终止刀轴矢量为 所述的起始刀轴矢量的终点S和终止刀轴矢量的终点E均在单位球的球面上。 4.根据权利要求1所述的五轴加工中基于奇异区域规避实现刀轴矢量整体优化处理 的 方法， 其特 征在于， 所述的步骤(2)具体包括以下步骤： (2.1)定义极轴 定义与极轴 的夹角小于预设角度α 的锥型区域为奇异锥， 所述的 奇异锥在单位球面上的边界圆为锥度圆； (2.2)检查是否每个刀轴矢量是否都在奇异锥外， 如果是， 则直接结束； 否则， 继续步骤 (3)。 5.一种用于实现五轴加工中基于奇异区域规避的刀轴矢量整体优化处理 的装置， 其特 征在于， 所述的装置包括： 处理器， 被配置成执 行计算机可 执行指令； 存储器， 存储一个或多个计算机可执行指令， 所述的计算机可执行指令被所述的处理 器执行时， 实现权利要求 1至4中任一项 所述的五轴加工中基于奇异区域规避实现刀轴矢量 整体优化处 理的方法的各个步骤。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117686 A 26.一种用于实现五轴加工中基于奇异区域规避的刀轴矢量整体优化的处理器， 其特征 在于， 所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令， 所述的计算机可执行指令被所述的 处理器执行时， 实现权利要求 1至4中任一项所述的五轴加工中基于奇异区域规避实现刀轴 矢量整体优化处 理的方法的各个步骤。 7.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其上存储有计算机程序， 所述的计算机程序 可被处理器执行以实现权利要求1至4中任一项所述的五轴加工中基于奇异 区域规避实现 刀轴矢量整体优化处 理的方法的各个步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117686 A 3