自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法技术

本发明专利技术提供了一种自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法，将所述加工区域按照所述划分规则划分，并将生成的所述中心区定义为新的所述加工区域，对新的所述加工区域进行再次划分直至达到停止条件；设定在所述最终角区、最终中心区采用切片铣刀路，在所述最终偏置区采用带修形的偏置刀路，并结合加工工艺参数，形成针对所述两维型腔的铣削刀路。该自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法，采用切片铣刀路和带修形的偏置刀路相结合的刀路规划设计，再通过自相嵌的多次划分中心区的刀路规划设计，提高了带修形的偏置刀路在整个刀路中的比例。本发明专利技术保证铣刀在铣削过程中所受的径向切削力得到有效的控制，在保证铣削过程安全前提的同时提高加工效率。

【技术实现步骤摘要】
自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法
本专利技术涉及一种自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法。
技术介绍
两维型腔是一种典型、常见的加工特征，广泛存在于一般机械零件当中。两维型腔可以定义为由一个平面多连通区域沿平面的法线向零件的内部连续移动形成的一个凹形状，如图1所示。铣加工是一种常用的切削的工艺方法。铣加工是通过铣刀的移动去除移动轨迹上和周围的材料，形成所需的形状。铣刀的平面移动形成的包络便是一个两维型腔。因此，规划一个两维型腔的铣加工等同于在定义两维型腔的平面多连通区域(下称区域)内规划铣刀运动的轨迹(下称刀路)。刀路是由若干段首尾相连的曲线组成，每段曲线之间可由一条“抬刀-连接-下刀”的路径相连接。刀路规划的基本目的是在区域的边界内,当边界的曲率圆半径大于或等于铣刀半径的条件下生成刀路，使得刀具沿刀路运动结束后能够完整地实现型腔的形状。在达到这个目的的前提下，刀路规划的优化目标包括缩短加工时间(提高效率)、减少刀具的磨损(提高刀具的耐用度)等等。铣刀在去除工件材料时会受到切削力的作用。切削力可以分解为轴向(即Z方向)和径向(即X-Y方向)的分力。其中，径向分力对加工过程和刀具的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法，其特征在于，包括以下步骤：设定将加工区域划分为角区、偏置区、中心区的划分规则；设定所述加工区域停止划分的停止条件；自动导入预先设计的两维型腔的形状，将所述两维型腔垂直于铣刀轴线的二维投影面定义为所述加工区域；将所述加工区域按照所述划分规则划分，并将生成的所述中心区定义为新的所述加工区域；检验新的所述加工区域是否满足停止划分的停止条件；若是，则停止划分；若不是，则对新的所述加工区域进行再次划分；将多次划分形成的多个所述角区相加形成最终角区，将多次划分形成的多个所述偏置区相加形成最终偏置区，将最后一次划分形成的所述中心区设定为最终中心区；设定在所述最终角区...

【技术特征摘要】
1.一种自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法，其特征在于，包括以下步骤：设定将加工区域划分为角区、偏置区、中心区的划分规则；设定所述加工区域停止划分的停止条件；自动导入预先设计的两维型腔的形状，将所述两维型腔垂直于铣刀轴线的二维投影面定义为所述加工区域；将所述加工区域按照所述划分规则划分，并将生成的所述中心区定义为新的所述加工区域；检验新的所述加工区域是否满足停止划分的停止条件；若是，则停止划分；若不是，则对新的所述加工区域进行再次划分；将多次划分形成的多个所述角区相加形成最终角区，将多次划分形成的多个所述偏置区相加形成最终偏置区，将最后一次划分形成的所述中心区设定为最终中心区；设定在所述最终角区、最终中心区采用切片铣刀路，在所述最终偏置区采用带修形的偏置刀路，并结合加工工艺参数，形成针对所述两维型腔的铣削刀路；将所述铣削刀路转换为控制指令输入机床的数控器，所述机床的数控器控制铣刀对所述两维型腔进行铣削。2.如权利要求1所述的自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法，其特征在于，设定将所述加工区域划分为所述角区、偏置区、中心区的划分规则，包括，所述划分规则为：所述角区为所述加工区域的一部分连续边界构成的曲线和内切于该曲线端点向曲线方向内凹的圆弧段围成的区域，该部分连续边界曲线必须不在一条直线上，且存在内切于该曲线两端点的内切圆；所述偏置区以所述加工区域移除所述角区后得到的形状为边界，将该边界向内以波阵面方式传播一定距离时，波阵面扫过的区域；所述中心区为形成所述偏置区的波阵面未能扫过的内部区域。3.如权利要求1所述的自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法，其特征在于，检验新的所述加工区域是否满足停止划分的停止条件；若是，则停止划分；若不是，则对新的所述加工区域进行再次划分...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐劲，
申请(专利权)人：武汉承泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42