【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数控加工
,具体说是一种面向自由曲面高速高精加工过程中的自适应磨削加工轨迹规划方法。技术背景自由曲面零件以其优良的空气动力学、流体动力学和热力学等特性,广泛应用于航空航天、造船、汽车、模具制造等领域。随着多轴联动加工的发展,自由曲面的数控加工编程,作为实现自由曲面加工关键技术之一,越来越凸显其重要性,特别是其刀具路径轨迹规划技术研究成为该领域内的一个研究热点和难点。自由曲面刀具轨迹规划作为数控技术的一个核心发展方向,其规划的轨迹质量对高档多轴联动数控机床高效、精确、安全运行有直接影响。但是随着数控技术的发展,传统的自由曲面刀具轨迹规划已经无法满足高速高精加工的需求。国内外目前加工自由曲面类零件采用的轨迹规划方法主要包括:等参数法、截面线法、投影法等。然而等参数法由于参数间隔固定的相邻两条等参数线刀轨在空间上并不是等距离的,因此为满足加工要求在实际加工中不得不加密轨迹,从而严重影响其加工效率和精度;截面线法由于不断求两面的交线,其算法太过复杂计算效率低下;投影法其等距面的求取本身就是一个复杂的问题且很难获得精确的偏置面。而在自由曲面的宽行加工轨迹规划中又存在着相邻轨迹间的最小搭接量的难题。
技术实现思路
为解决上述不足之处,本专利技术为解决该技术问题提供一种自由曲面的高效自适应磨削加工轨迹规划方法,适用于核电、汽轮机和航空叶片叶身型面等自由曲面的磨削加工,磨削过程中不存在让刀、磨削行距大,避开了宽行加工中求取相邻轨迹最小搭接量的技术难题,有效提高了磨削加工的表面精度与加工效率。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种自由曲面的高 ...
【技术保护点】
一种自由曲面自适应加工轨迹规划方法,其特征在于它是按照以下步骤实现的:(1)识别复杂自由曲面的曲面特征,将曲面参数u、v以双倍体基因方式进行存储,结合曲面参数计算各个刀触点的主曲率,通过随机分配双倍体基因的初始种群数量,及其变异、交叉遗传概率,并将主曲率的绝对值作为评价指标,以轮盘法作为适应度函数,评价原则为双倍体基因的u、v值所对应的最大主曲率绝对值越大,其适应度越高,以此方法经过多代遗传变异来获得具有最佳基因的u、v参数值与该自由曲面主曲率的极值k1;(2)根据(1)中求取的自由曲面主曲率的极值及加工精度要求求取适于该曲面宽行加工的最大行距;(3)二分法离散最长边界线获取初始刀触点及相关参数:选取自由曲面最长的一条边界曲线,按照加工步长要求以二分法离散曲线获取刀触点,通过曲面特征识别存储刀触点在自由曲面上的参数ui、vi,k1主曲率方向的方向矢量k2主曲率方向的方向矢量(4)由(3)中所求得的刀触点C0,j及其相关参数,根据所推导的宽行自适应轨迹规划的相关公式,计算刀触点在其第一主曲率方向上偏移行距D后得到的相邻轨迹的新刀触点(ui+Δu,vi+Δv),并计算新刀触点的相关参数;( ...
【技术特征摘要】
1.一种自由曲面自适应加工轨迹规划方法,其特征在于它是按照以下步骤实现的:(1)识别复杂自由曲面的曲面特征,将曲面参数u、v以双倍体基因方式进行存储,结合曲面参数计算各个刀触点的主曲率,通过随机分配双倍体基因的初始种群数量,及其变异、交叉遗传概率,并将主曲率的绝对值作为评价指标,以轮盘法作为适应度函数,评价原则为双倍体基因的u、v值所对应的最大主曲率绝对值越大,其适应度越高,以此方法经过多代遗传变异来获得具有最佳基因的u、v参数值与该自由曲面主曲率的极值k1;(2)根据(1)中求取的自由曲面主曲率的极值及加工精度要求求取适于该曲面宽行加工的最大行距;(3)二分法离散最长边界线获取初始刀触点及相关参数:选取自由曲面最长的一条边界曲线,按照加工步长要求以二分法离散曲线获取刀触点,通过曲面特征识别存储刀触点在自由曲面上的参数ui、vi,k1主曲率方向的方向矢量 k2主曲率方向的方向矢量(4)由(3)中所求得的刀触点C0,j及其相关参数,根据所推导的宽行自适应轨迹规划的相关公式,计算刀触点在其第一主曲率方向上偏移行距D后得到的相邻轨迹的新刀触点(ui+Δu,vi+Δv),并计算新刀触点的相关参数;(5)遍历得到的新轨迹中的刀触点,对求取的新轨迹刀触点进行柔顺处理;(6)重复(3)、(4)、(5)直至刀触点覆盖整个曲面后,拟合刀...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄智,万从保,周振武,王洪艳,陈祥,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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