基于最大带宽走刀方向场的曲面加工轨迹规划方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于最大带宽走刀方向场的曲面加工轨迹规划方法和装置。该方法包括：获取被加工曲面上的参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场；利用流函数对所述进给方向场进行拟合，获取满足所述参数域内离散点的进给方向的流函数表达式；根据所述流函数表达式，获取第一连续性加工轨迹；计算所述第一连续性加工轨迹所包含的离散点的偏置量，根据所述偏置量获取第二加工轨迹所包含的离散点。该方法和装置可避免冗余加工轨迹的产生，从而减小刀轨总长度，提高加工效率；同时，使用该方法和装置计算得到的加工轨迹可以最大程度符合参数域内各离散点的进给方向，对复杂零件的曲面加工起到了极大的优化作用。

Surface machining trajectory planning method and device based on maximum bandwidth tool orientation field

The invention provides a curved surface machining path planning method and device based on the maximum bandwidth knife direction field. The method includes: obtaining the maximum processing bandwidth is the direction of feed processing parameters on the surface within the domain of discrete points of the field; using the flow function of the feed direction field fitting, get the stream function expression the feed direction parameter domain of discrete points meet; according to the current function, obtaining the first continuity processing trajectory; offset discrete points to compute the first continuous processing path contains, according to the offset point to obtain the discrete processing path contains second. The method and apparatus can avoid redundant processing path, thereby reducing the total length of the tool path, improve the processing efficiency; at the same time, the processing path using the method and apparatus can be calculated with the maximum feed direction parameter domain of the discrete points, the complex parts of the surface processing plays a great role in optimization.

【技术实现步骤摘要】
基于最大带宽走刀方向场的曲面加工轨迹规划方法和装置
本专利技术涉及计算机辅助制造领域，尤其涉及一种基于最大带宽走刀方向场的曲面加工轨迹规划方法和装置。
技术介绍
随着科技的进步和时代的发展，各行各业对机械产品的生产效率和生产质量都提出了更高的要求。数字控制加工技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法，该技术加工质量稳定，加工精度高，因此，越来越受到各行各业的青睐。在对复杂零件的曲面进行加工轨迹规划时，现有技术中有一种利用流线进行加工路径规划的方法。但是，在利用现有技术的这种方法对复杂零件的曲面进行加工时，被加工的曲面上所有加工轨迹都是利用流线生成的，可能会产生冗余的加工轨迹，无疑增大了刀轨总长度，降低了加工效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于最大带宽走刀方向场的曲面加工轨迹规划方法和装置，用以克服现有技术中由于冗余加工轨迹的产生，造成刀轨总长度增加，从而导致加工效率低下的缺陷。同时，使用本专利技术提供的方法和装置计算得到的加工轨迹可以最大程度符合参数域内各离散点的进给方向，对复杂零件的曲面加工起到了极大的优化作用。。本专利技术提供一种基于最大带宽走刀方向场的曲面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于最大带宽走刀方向场的曲面加工轨迹规划方法，其特征在于，包括：根据被加工曲面的参数表达式和刀具曲面的参数表达式，获取所述被加工曲面上的参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场；根据所述参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场，利用流函数的B样条形式对所述进给方向场进行拟合，获取满足所述参数域内离散点的进给方向的流函数表达式；根据所述流函数表达式，获取第一连续性加工轨迹；计算所述第一连续性加工轨迹所包含的离散点的偏置量，根据所述偏置量获取第二加工轨迹所包含的离散点；根据所述第二加工轨迹所包含的离散点，获取第二连续性加工轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种基于最大带宽走刀方向场的曲面加工轨迹规划方法，其特征在于，包括：根据被加工曲面的参数表达式和刀具曲面的参数表达式，获取所述被加工曲面上的参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场；根据所述参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场，利用流函数的B样条形式对所述进给方向场进行拟合，获取满足所述参数域内离散点的进给方向的流函数表达式；根据所述流函数表达式，获取第一连续性加工轨迹；计算所述第一连续性加工轨迹所包含的离散点的偏置量，根据所述偏置量获取第二加工轨迹所包含的离散点；根据所述第二加工轨迹所包含的离散点，获取第二连续性加工轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据被加工曲面的参数表达式和刀具曲面的参数表达式，获取所述被加工曲面上的参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场；包括：根据所述被加工曲面的参数表达式，获取所述被加工曲面的第一基本形式的系数矩阵；根据所述被加工曲面的第一基本形式的系数矩阵，获取所述被加工曲面的第一基本形式的系数矩阵的逆矩阵；根据所述被加工曲面的参数表达式和所述刀具曲面的参数表达式，获取第一参数；根据所述逆矩阵和所述第一参数，获取所述被加工曲面上的参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场，利用流函数的B样条形式对所述进给方向场进行拟合，获取满足所述参数域内离散点的进给方向的流函数表达式；包括：将所述参数域内离散点的最大加工带宽的进给方向场信息带入所述流函数的B样条形式，获取超定方程；运用最小二乘法求解所述超定方程，获取满足所述参数域内离散点的进给方向的流函数表达式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一加工轨迹所包含的离散点的偏置量，包括：采用计算所述第一加工轨迹所包含的离散点的偏置量，其中，(u,v)表示参数域内各离散点的坐标对应的参数值，(Δu,Δv)表示参数域内各离散点的坐标对应的参数值的偏置量，g表示偏置步长，Su表示被加工曲面参数对u的偏导数，Sv表示被加工曲面参数对v的偏导数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏置量获取第二加工轨迹所包含的离散点，包括：采用计算第二加工轨迹所包含的离散点；其中，表示第一加工轨迹所包含的离散点对应的偏置点，Spart表示被加工曲面的参数，(uk,vk)表示参数域内第k个离散点的坐标对应的参数值，(Δuk...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志明，姜鑫，王博伦，霍冠英，苏澄，陆泽鸿，叶丹蕾，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11